能源周報：Nature、Nat. Energy等大合集

1. ACS Energy Lett.：半透明有機太陽能電池

具有可見透明性和鮮豔色彩的有機太陽能電池（OSC）有望在建築物集成光伏（BIPV）中部署。然而，不僅要平衡光電特性和光學特性之間的權衡，而且要控制半透明有機太陽能電池的著色的可見光透射率的帶通，仍然面臨著巨大的挑戰。 在這裡，通過在合理設計的設備布局中使用一種固定的活性混合物和高質量的Fabry-Pérot電極，成功開發出色彩鮮豔的半透明有機太陽能電池。藉助光學仿真，獲得了色彩鮮豔的半透明有機太陽能電池，其功率轉換效率超過14％，最大透射率高達31％。總的來說，這項研究為有機太陽能電池提供了一種新的途徑，使其在集成光伏中具有有前途的功能。

原文連結：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c01554

2. Adv. Mater. ：交聯耦合微介孔網絡中的三相邊界允許三維印刷和基於離子凝膠的準固態微型超級電容器

具有寬工作電壓和高能量密度的先進微型超級電容器（MSC）的設計是有希望的，但仍具有挑戰性。在這項工作中，開發了一系列氮摻雜，交聯耦合的微介孔碳金屬網絡（N-STC / MxOy），作為用於微型超級電容器製造的三維列印油墨的添加劑。以N‐STC / Fe2O3納米複合材料為例，實驗結果和理論模擬均表明，發達的分層網絡具有豐富的裝飾性超細Fe2O3納米顆粒，不僅顯著促進了其三相邊界處的離子吸附（Fe2O3，N STC和電解質），也大大有利於離子的擴散/傳輸，且路徑縮短。因此，所製備的N-STC / Fe2O3電極在基於液體電解質的對稱裝置中具有很高的質量電容（在2 mV s-1時為267 F g-1）和出色的穩定性，並創下了歷史新高。非對稱超級電容器的能量密度為114 Wh kg-1。特別是，通過三維列印的基於離子凝膠的準固態微型超級電容器的質量電容達到377 F g-1，並且該設備可以在較寬的溫度範圍（-10至60°C）下運行。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202002474

3. Adv. Energ. Mater.：共價有機骨架作為高性能非對稱超級電容器的負極

首次設計合成了包含氧化還原功能化部分和氮摻雜融合的π共軛體系共價有機骨架（COF），並將其用作不對稱超級電容器（ASC）中的負極。Hex-Aza-COF是基於環己烷己酮和氧化還原功能化的芳族四胺與苯醌（Hex-Aza-COF-2）或吩嗪（Hex-Aza-COF-3）的溶劑熱縮合反應合成的。在三電極配置中，氧化還原功能化的Hex-Aza-COF對Hex-Aza-COF-2的比電容為585 F g-1，對Hex-Aza-COF-3的比電容為663 F g-1。這些值是所報導的COF材料中最高的，可與最新的贗電容電極相比。Hex-Aza-COF具有較寬的電壓範圍（0到-1.0 V），通過與RuO2結合使用，可以構建兩電極非對稱超級電容器器件。Hex‐Aza‐COF‐3和RuO2的勢能差使非對稱器件的高壓窗口達到1.7 V。RuO2 // Hex‐Aza‐COF‐3 非對稱超級電容器器件的能量密度在661.2 W kg-1的功率密度下達到23.3 W h kg -1。新開發的負COF材料為高性能非對稱超級電容器的發展開闢了新前景。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202001673

4. Adv. Energ. Mater.：用於高能量密度鋅離子超級電容器的柔性金剛石纖維

超級電容器提供高功率密度，但能量密度低且比電容小。獨特的電容器電極的設計和實現有望克服這些挑戰。在這裡，柔性金剛石纖維（金剛石/碳纖維的纖維芯/殼結構）是通過使用化學氣相沉積技術，使導電碳纖維芯以摻硼的金剛石薄膜作為薄殼而過度生長而製成的。所得的纖維結合了摻硼金剛石和碳纖維的特性。這使得這些無粘合劑的金剛石纖維可以用作製造鋅離子超級電容器的正極。與由鋅納米片塗層金剛石纖維製成的負極一起，該金剛石超級電容器可提供高而穩定的比電容。更重要的是，即使在嚴重的彎曲狀態下，它也具有很高的重量和體積能量及功率密度。這種柔性超級電容器的性能優於以前的基於金剛石和碳纖維的超級電容器。這種柔性金剛石超級電容器是用於各種柔性電子設備的有前途的能量存儲設備。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202002202

5. Adv. Energ. Mater.：(Ba0.95，Sr0.05)(Zr0.2，Ti0.8)O3超電容器

類似於超順磁狀態，超順電狀態在科學上和技術上都很重要。在這種狀態下，鐵電材料顯示出高介電常數和對外部電場的非滯後響應，非常適合高k和電容性儲能應用。儘管進行了許多探索性研究，但僅報導了其存在的間接證據。在這裡，超順電態的存在直接在（Ba0.95，Sr0.05）（Zr0.2，Ti0.8）O3的工程納米晶鈣鈦礦薄膜中得到了證明，該薄膜在低溫下生長在矽片上並且由許多分散良好的納米級極性簇組成。這些納米粒子是局部極性的，僅在加熱到約460°C後才失去其短程有序，在此之上它們變成順電體。此外，它們共同呈現出贗線性，對頻率不敏感的介電響應，其特徵是接近零的殘餘極化和較大的相對介電常數（≈65-70）。基於這些超順電薄膜的電容器在室溫下顯示出高的可回收能量密度（≈100J cm-3）和效率（≈90％），以及可靠的高電場耐受性和良好的頻率（高達≈15GHz）和溫度（高達≈300°C）的介電穩定性。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202001778

6. ACS Energy Lett.：使用V2O5活性炭電極的光充電鋅離子電容器

可以從環境中收集能量並將其存儲的電化學能量存儲設備，對於解決世界上發展中地區的能源匱乏以及為離網自主設備供電的日益重要。當前，連接到太陽能電池的電池或超級電容器用於這些應用，但是這些設備經常遭受電壓不匹配和器件封裝效率低下的困擾。本文提出了一種使用氧化釩納米纖維的可光充電鋅離子電容器的光學和電化學活性電極。這些依靠光激發的電荷載流子分離來為電容器充電，而無需任何外部光伏或電氣設備。研究者發現銀納米線比碳基導電添加劑更好，因為它們支持光激發的空穴傳輸，並提供增強可見光吸收的光散射中心。所提出的電容器在照明30分鐘的光充電下顯示約63％容量的增加，在4000次循環中顯示約99％的容量保持率。

原文連結：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c01528

7. Adv. Energ. Mater.：開放結構釩酸鈉作為鋅離子儲存的高容量長壽命陰極的新見解：結構、電化學和第一性原理計算

本文研究了開放結構NaV3O8作為鋅離子電池（ZIBs）正極材料的潛在性能。第一性原理計算預測Zn2+（0.74Å）在NaV3O8中插層間距≈7Å，能夠在1 M Zn(CF3SO3)2水溶液，0.3-1.5V的工作範圍300個循環下以70 mA g-1（0.2 C）提供353 mAh g-1的高放電容量。原位同步輻射X射線衍射，近邊緣結構光譜的X射線吸收以及第一性原理計算驗證了在工作範圍內Zn2+插入進了NaV3O8結構中。此外，原位同步輻射X射線衍射和原位拉曼光譜揭示了層狀羥基三氟甲磺酸鋅的形成，該副反應在0.8 V以下的放電（還原）過程中發生，並將在高於0.8 V的充電（氧化）過程中溶解在電解質中。羥基三氟甲磺酸鋅界面層的形成將電荷轉移活化能從15.5增加到48 kJ mol-1，導致動力學下降到0.8 V以下。研究結果揭示了NaV3O8的電荷存儲機制，這也可能適用於其他釩酸鹽陰極，為ZIB的研究和設計提供了新的見識。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001595

8. Nature：鋰離子電池快速充電用無序巖鹽陽極

具有高能量密度並且可以安全地在高速率下充電和放電的可充電鋰離子電池，是電氣化運輸和其他應用的理想選擇。然而，電流陽極的次優插層電位導致了能量密度、功率和安全性之間的平衡。本文報導了無序巖鹽Li3+xV2O5一種快速充電陽極，與Li/Li+參比電極相比，它可以在0.6v的平均電壓下可逆地循環兩個鋰離子。如果適當地控制充電電勢，與石墨相比，增加的電位降低了鍍鋰金屬的可能性，從而減輕了主要的安全問題（與鋰枝晶生長相關的短路）。此外，具有無序巖鹽Li3V2O5陽極的鋰離子電池產生的電池電壓遠高於使用商用快速充電鈦酸鋰陽極或其他插層陽極（Li3VO4和LiV0.5Ti0.5S2）的電池。無序巖鹽Li3V2O5可進行1000多次充放電循環，容量衰減可忽略不計，並表現出優異的速率能力，在20秒內提供超過40%的容量。本文將無序巖鹽Li3V2O5的低電壓和高倍率性能歸因於理論計算所揭示的低勢壘鋰的再分布插層機制。這種低電位、高速率的插層反應可用於識別其他金屬氧化物陽極，並用於可快速充電和長壽命的鋰離子電池中。

原文連結：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2637-6

9. J. Am. Chem. Soc.：高性能鋰氧電池中摻氮碳上Ru單原子的空間限制和離子替代策略

非水可充電鋰氧電池（LOBs）是未來電動汽車和可穿戴/柔性電子產品最有前途的候選電池之一。然而，在放電和充電過程中，ORR和OER的動力學遲緩嚴重阻礙了它的發展。本文採用MOF輔助的空間限制和離子取代策略，合成了錨定在氮摻雜多孔炭上Ru單原子（Ru-SAs-NC）的電催化劑。通過使用優化的Ru0.3SAs-NC作為氧陰極的電催化劑，所製備的LOB在0.02 mA cm-2時僅能提供0.55V的最低過電位。此外，原位DEMS結果量化了LOB在整個循環中的e−/O2比僅為2.14，表明其在LOB應用中具有優越的電催化性能。理論計算表明，Ru-N4是驅動力中心，這種構型的多少會顯著影響中間物種的內部親和力。ORR在催化劑表面的限速步驟是發生2e−反應生成Li2O2，而OER途徑是Li2O2的氧化。這項工作為設計LOB使用的具有最大原子利用率的單位點高效催化劑提供了新思路。

原文連結：https://doi.org/10.1021/jacs.0c07317

10. Adv. Mater.：「水中醚」電解質增強了鋰離子電池的穩定界面化學

水電池由於其高離子傳導性，安全性，低成本和環境友好性而成為用於電化學能量存儲的有前途的設備。但是，它們的電壓輸出和能量密度受到無法形成固態電解質界面（SEI）的限制，該界面可擴展由氫氣和氧氣產生水（1.23 V）固有的狹窄電化學窗口。在此，本文提出了一種新型(Li4(TEGDME)(H2O)7)作為具有穩定界面化學的溶劑化電解質。通過將四甘醇二甲醚（TEGDME）引入濃縮的水性電解質中，可生成用於陰極-電解質界面和SEI形成的新碳質組分。原位表徵和分子動力學（AIMD）計算表明，雙層混合界面由無機LiF和從Li+2(TFSI-)和Li+4（TEGDME）還原的有機碳質物質組成。因此，界面膜在動力學上將電化學穩定性窗口擴大至4.2 V，從而實現了500次循環後具有120 Wh kg-1出色能量密度的2.5 V LiMn2O4-Li4Ti5O12全電池。該結果為下一代水性鋰離子電池更有效的中間相設計提供了深入和機理上的理解。

原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.202004017

11. Adv. Mater.：硼化鉬作為多硫化物氧化還原的高效催化劑，可實現高能密度鋰硫電池

鋰硫（Li–S）電池儘管具有較高的理論比能量，但仍面臨許多實際挑戰，包括多硫化鋰（LiPS）穿梭。為了解決這些問題，在此提出親水性硼化鉬（MoB）納米顆粒作為用於硫陰極的有效催化添加劑。MoB納米顆粒的高電導率和豐富的催化活性位點可實現高硫負載電極（6.1 mg cm-2）中LiPS氧化還原的快速動力學。此外，MoB的親水性和對電解液的良好潤溼性可以促進電解液滲透和LiPS氧化還原，確保在貧電解液條件下硫的高利用率。因此，具有MoB的電池可實現較好的電化學性能，包括高容量（1253 mA h g-1）和超長壽命（1000次循環），每循環0.03％的低容量衰減率。此外，用MoB添加劑製成的電池可提供947 mA hg-1的超高放電容量，對應於約4.8 µL (mA h)-1的低電解液-容量比，並且在55個循環下幾乎可以保持穩定電解液與硫之比低至4.5 µL mg-1的必要條件。

原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.202004741

12. ACS Energy Lett.：鋰金屬陽極多孔骨架上界面活性梯度引發的自下而上的鋰生長

作為下一代高能量密度可充電電池的鋰金屬電極，三維多孔結構引起了廣泛的興趣。三維骨架電極的高比表面積和大孔體積有利於降低局部（有效）電流密度和抑制儲鋰過程中體積的變化。然而，骨架電極頂部的不均勻鍍鋰（頂部生長）還有待解決。在此，本文提出了一種基於界面生長動力學的抑制界面生長的界面動力學模型。理論模擬表明，即使沒有對多孔結構進行嚴格的優化，IAG設計也能促進Li自下而上的生長，這一點在模型體系結構中得到了實驗驗證。與具有均勻界面活性的傳統Cu骨架電極相比，IAG-Cu骨架電極在高容量Li儲存（40 mAh cm-2）過程中的形態穩定性和反覆的Li鍍-剝離過程中的可逆性有了顯著改善。這項工作為提高鋰金屬可充電電池循環穩定性的三維框架電極的設計和製造提供了新的見解。

原文連結：https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c01619

13、Adv. Energ. Mater.: 一種基於可逆NaAlCl4電解液的高性能鈉鋁電池

這項工作證明了高容量，安全的Na-Al電池與鈉金屬陽極和可逆NaAlCl4陰極電解液配對，適用於電網規模的儲能應用。高能量的Na陽極可充分利用鋁陰極，在1.6 V放電電壓下可產生308 mAh g-1的全電池容量。得益於使用β」-氧化鋁固體電解質，熔融鈉陽極和NaAlCl4陰極電解液的可逆Al沉積/剝離，該電池具有100％的穩定庫侖效率和≈95％的能量效率。在200次循環後，電池以C / 3（6.77 mA cm-2）的速率保持282 mAh g-1（447 Wh kg-1）的容量，出色的容量保持率為97.6％。此外，闡明了在乾燥空氣中從放電狀態構建無鈉電池的途徑，這進一步擴展了該電池在固定存儲應用中的可行性。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001378

14、Adv. Energ. Mater.: Li-O2電池中高效電催化氧化鈷的可調陽離子空位

空缺工程是引入缺陷以改善鈷氧化物的電催化活性的最有效策略之一。近年來科研人員對其進行了深入的研究，以引入氧空位來提高Li-O2電池的性能。然而，由於陽離子空位的製備複雜，因此難以檢查其效率。在本文中，通過甘油甘油鈷（GlyCo）納米結構的熱處理，證明了一種可行的方法將陽離子空位引入氧化鈷。由重複的Co-O-Co-O單元組成的GlyCo的形成提供了調節鈷和氧之間的比例的可能性，因此通過熱處理可以容易地產生氧化鈷中的鈷空位。鈷空位的存在可以根據實驗結果和理論計算來調節具有大量缺陷的氧化鈷的電子結構和電荷輸運性質，從而改善電催化活性。因此，Li-O2電池具有出色的電化學性能，具有13 331/12 040 mAh g-1的大比容量，較低的氧釋放反應/氧還原反應過電勢（1.15 / 0.23 V）和良好的循環穩定性。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001415

15、Adv. Energ. Mater.: 通過操縱離子束性能和電極優化，實現陰離子交換膜燃料電池的高性能和2000 h穩定性

摻入燃料電池電極催化劑層中的離聚物的主要功能是為催化劑活性部位和電解質之間的離子傳輸提供途徑。這受許多變量的影響，包括離子交換能力，吸水率和分子量。在陰離子交換膜燃料電池（AEMFCs）中，控制離聚物水的攝取特別重要，在使電池性能最大化時，在每個電極中調整此特性是重要的考慮因素。在這項研究中，合成了三種具有一系列物理性能的聚（降冰片烯）四嵌段共聚物離聚物，並將其結合到AEMFC陽極和陰極中。使用這些離聚物進行系統的電極工程設計可使峰值功率密度增加100％（1.6 W cm-2→3.2 W cm-2），並且在0.2 V時的電流密度增加59％（5.9 A cm‐2→ 9.4 A cm-2）。此外，性能最高的電極配置已在美國能源部的運行AEMFC中進行了測試，其定義為2000 h 600 mA cm-2的電流密度，顯示出創紀錄的低電壓衰減率15.36 µV h-1 –僅3.65 ％– 2000小時以上。這項工作為AEMFC設置了新的標準，報告了迄今為止所有AEMFC的性能和耐用性的最佳組合。

原文連結：https://doi.org/10.1038/s41563-020-0756-y

16、Adv. Energ. Mater.: 鈣摻雜Na0.4MnO2水系鈉離子電池中空位驅動的高倍率性能

由於鈉的豐富和低成本鈉離子水電池將是用於大規模能量存儲的低成本、安全且環保的系統。但是，僅報導了幾種候選陰極，並且需要開發具有改善的電化學性能的新型實用主體材料。在這裡，隧道型鈣摻雜鈉錳氧化物被證明是一種新型陰極材料，具有超快倍率性能和出色的高倍率循環穩定性（在第1000次循環時保持98.8％的容量），適用於鈉離子電池。使用X射線衍射和從頭計算的方法對Ca0.07Na0.26MnO2材料進行了高級結構分析，確定了鈣的位置並表明了合理的鈉擴散機理。鈣優先替代三種不同類型的Na位點中的Na（1）位，此替換會在Na（2）和Na（3）站點上創建空位。Na離子擴散的能壘的計算表明，沿著Na（2）-Na（2）和Na（2）-Na（3）途徑擴散是最可行的。這些空位提供了改善的擴散動力學，並在50 C速率下顯示出43％的容量增加。結果表明，Ca0.07Na0.26MnO2是用於水系鈉離子電池的有前途的正極材料，並提供了對鈉存儲機理的更好的基本理解。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202002077

17、Adv. Energ. Mater.: 可充電NiCo-Fe電池儲能能力提高的自置硫摻雜Fe2O3陽極的合理結構

具有超平坦放電平臺，低成本和出色安全特性的Ni-Fe水系充電電池在可穿戴式儲能中具有廣闊的應用前景。尤其是纖維狀鎳鐵電池將為可穿戴電子產品提供基於紡織品的能源供應。但是，目前纖維狀鎳鐵電池的發展受到纖維狀鐵基負極材料性能的挑戰。在這種情況下，本研究描述了在碳納米管纖維（CNTFs）上生長的硫摻雜Fe2O3納米線陣列（S-Fe2O3 NWA）的製造，並將其作為創新的陽極材料（S-Fe2O3 NWAs/CNTF）。令人鼓舞的是，第一性原理計算表明，Fe2O3中的S摻雜可以將帶隙從2.34 eV顯著減小，從而提高電子電導率。進一步證明了新穎開發的S-Fe2O3 NWAs / CNTF電極在4 mA cm-2時可提供0.81 mAh cm-2的超高容量。該值幾乎是原始Fe2O3 NWAs/CNTF電極的六倍。當使用包含鋅鎳鈷氧化物（ZNCO）@Ni（OH）2 NWAs異質結構的陰極時，對於準固態纖維狀NiCo‐Fe電池，可獲得0.46 mAh cm-2的容量和67.32 mWh cm-3的能量密度。

原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202001064

18、Adv. Energ. Mater.: 全固態鋰電池鋰快速成核預核劑的相演化

由於不均勻的鋰成核和生長，在高電流密度下鋰枝晶的生長嚴重阻礙了高倍率全固態鋰電池（ASSLB）的發展。本文中，在ASSLB中顯示了Li預成核劑（MoS2）的相演化，該相轉變了高活性成核劑（Mo），其中Mo促進了快速的Li成核和Li枝晶抑制。沉積過程中，Li與Mo具有很強的親和力，可引導Li快速成核並選擇性沉積在比表面積大的Mo表面，從而降低了局部電流密度。此外，Li原子在Mo（110）表面上的快速擴散促進了均勻的Li沉積並限制了Li樹枝狀晶體的生長。受益於降低的局部電流密度以及改進的Li樹枝狀晶體抑制，MoS2預成核器中的Li–Li對稱電池表現出出色的電化學性能，在1 mA cm-2/1 mAh cm-2和0.5 mA cm-2/2 mAh cm-2時為780小時。此外，在1 mA cm-2的高電流密度下，Li-LFP ASSLB表現出78％的高容量保持率以及3000個循環的超長循環壽命。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001191

19. Nat.Energy: 在可忽略的能量水平上，激子壽命對有機太陽能電池中電荷產生的作用

有機太陽能電池利用能級偏移來生成自由電荷載流子。儘管很小的能級偏移會增加開路電壓，但仍不清楚如何精確影響電荷產生。在這裡，我們研究了有機太陽能電池共混物，其施主和受主之間的軌道能級偏移量(∆EHOMO)為0 ~ 300 meV。我們證明了激子猝滅在可忽略的∆ E HOMO上發生在接近原始材料的激子壽命的時間尺度上，這極大地限制了外部量子效率。我們通過電荷轉移態和激子之間的玻爾茲曼穩態平衡定量地描述了這一發現，並進一步揭示了激子的長壽命對於在有效的∆ E HOMO值下保持有效的電荷產生起決定性作用。此外，玻耳茲曼平衡定量地描述了在非常小的∆ E HOMO下非輻射電壓損失的大幅減少。最終，提出了具有非常長的激子壽命的高發光近紅外發射器，以實現高效的有機太陽能電池。

原文連結：https://doi.org/10.1038/s41560-020-00684-7

20. Angew.Chem.Int.Ed.：一種全新的設計，用於高性能聚合物太陽能電池，具有平面主幹和近紅外吸收的完全無電熔環接受器

近年來，電熔環電子接受器取得了長足的發展，而完全無電熔環電子接受器的發展卻不盡人意。研究者們通過設計併合成了兩個完全無電熔環受體o-4TBC-2F和m-4TBC-2F。通過調節己氧基鏈的位置，o-4TBC-2F形成平面骨架，m-4TBC-2F呈現扭曲骨架。此外，在熱退火後o-4TBC-2F膜顯示明顯的紅移吸收，這表明形成了J-聚集物。為了製造有機太陽能電池(OSCs)， PBDB-T被用作供體並與兩個受體混合。以-o-4TBC-2F-為基礎的混合膜具有較高的電荷流動性、較低的能量損失和較高的功率轉換效率(PCE)。基於o-4TBC-2F的優化設備的PCE為10.26%，遠高於基於m-4TBC-2F的2.63%的PCE，這是報導的完全無電凝環電子受體的最高PCE值之一。

原文連結：https://doi.org/10.1002/anie.202010856

21. Adv.Mater.：可印刷的CsPbI3鈣鈦礦太陽能電池通過添加策略得到19%的PCE

全無機CsPbI3有望製造高效串聯太陽能電池，但目前報導的製造技術不能轉化為可擴展的製造方法。研究者們報導了可列印CsPbI3太陽能電池，其中電荷傳輸層和光活性層由快速葉片塗層在低溫(≤100℃)環境條件下沉積。高質量的CsPbI3膜是通過引入低濃度的多功能分子添加劑Zn(C6F5)2來生長的，該添加劑可以解決氣流輔助快速乾燥和低質量膜(包括能量失調和陷阱形成)之間的矛盾。材料分析揭示了一個優惠的積累添加劑接近鈣鈦礦/SnO2接口和強大的化學吸收作用在鈣鈦礦表面,導致能量梯度的形成和抑制陷阱形成鈣鈦礦中的電影,以及一個150meV的改進的能量在鈣鈦礦/SnO2接口對齊。綜合效益轉化為可列印太陽能電池的能量轉換效率顯著提高到19%。無封裝的器件在空氣條件下700h後降解率僅為≈2%。

原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.202001243

22. Adv. Energ. Mater.：採用光譜匹配的無機和有機光活性材料處理雙端串聯混合太陽能電池的有效解決方案

由於其更寬的帶隙無機鈣鈦礦基太陽能電池(PSCs)的功率轉換效率(PCE)大大低於有機無機混合PSCs，但是無機鈣鈦礦是很好電池串聯器件的候選人。研究者們展示了基於光譜匹配的無機鈣鈦礦和有機體異質結(BHJ)的低溫溶液處理的雙端雜化串聯太陽能電池器件。與單端器件(CsPbI2Br為9.20%， PTB7-Th:IEICO- 4F為10.45%)相比，混合串聯裝置的穩定PCE(18.04%)顯著增強。值得注意的是，在目前報導的基於鈣鈦礦和有機材料的串聯裝置中，混合串聯裝置的PCE是最高的。此外，在混合串聯裝置中，由於PTB7-Th:IEICO-4F後電池的疏水性，無機鈣鈦礦裝置在潮溼條件下的長期穩定性得到了改善。此外，我們還計算了這種混合串聯裝置的潛在前景，通過提高外部量子效率和減少次級電池中的能量損失，PCE可能高達約28%。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001188

23. Adv.Energ.Mater.：Lewis鹼在使用銅-雙菲羅啉氧化還原介質的染料敏化太陽能電池中的性能決定作用

銅氧化還原介質使染料敏化太陽能電池(DSCs)的開路電壓(VOC)超過1.0 V，並幫助DSCs成為在弱光條件下最有前途的太陽能電池技術。在這些電解質中添加添加劑，如4-tert-butyl吡啶(tBP)，有助於實現太陽能電池的高性能。然而，新出現的證據表明，tBP與Cu(II)種相協調，限制了這些電解質的性能。迄今為止，人們對這種協調的影響了解甚少。在這裡，研究者們通過銅配合物作為氧化還原介質在DSCs的成功證明了路易斯鹼添加劑的重要性。考慮了兩對氧化還原反應，即[Cu(dmp)2]+/2+和[Cu(dpp)2]+/2+ (dmp=2,9-二甲基-1,10-菲羅啉和dpp=2,9-二苯-1,10-菲羅啉)與三種不同Lewis鹼基TFMP(4-(三氟甲基)吡啶)、tBP和NMBI(1-甲基-苯並咪唑)的結合。通過單晶X-射線衍射分析、吸收和1H-NMR光譜，研究了Lewis鹼與Cu(II)中心的配位。這種協調有效地抑制複合損失，是高性能太陽能電池的關鍵。然而，如果配合涉及配體交換，就像[Cu(dpp)2]+/2+的情況，氧化還原介質在對電極上的再生被顯著阻滯，太陽能電池顯示當前的限制。

原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202002067

24. Adv.Funct.Mater.: 超薄玻璃:在超薄玻璃基板上製備的柔性半透明超薄CIGSe太陽能電池:柔性雙面光伏應用的關鍵

對於建築集成光伏和建築應用光伏半透明和/或雙面太陽能電池的應用，目前正在進行研究，通過將Cu(In1−x,Gax)Se2(CIGSe)吸收器的厚度降低至超細(≤500 nm)，來減少處理成本和時間。以滿足不斷增長的電力需求,採光,建築和建築美學的需求, 研究者們提出了在柔性超薄玻璃（UTG）和柔性超薄玻璃上製造柔性半透明超薄（F-STUT）CIGSe太陽能電池的方法。與在鈉鈣玻璃（SLG）上製造的剛性半透明超薄（STUT）CIGSe太陽能電池相比。在所有經過測試的CIGSe沉積溫度下，F-STUT CIGSe太陽能電池均比剛性STUT CIGSe太陽能電池表現出優異的性能。此外，通過在約1.3陽光照射下進行實際測量，SLG和UTG的最大雙面功率轉換效率分別為11.90％和13.23％。使用UTG代替SLG的主要優勢不僅在於UTG的固有特性,如靈活性和高透光率,也有間接好處, 在沉積溫度下，CIGSe晶粒尺寸越大，粒徑CIGSe晶體質量更好,更精確的鹼性元素的可控性,降低界面GaOx層的厚度,提高光伏參數。

原文連結：https://doi.org/10.1002/adfm.202070241