【研究亮点】通过设计三种不同侧基功能化的界面分子,考察缺陷钝化效果与界面载流子传输性能之间的关系。氯化物侧基分子由于电负性低、空间构型不匹配,会破坏钙钛矿结构。氰基侧基分子也使钙钛矿发生变形,不利于空穴收集。优化后选择羰基作为侧基,可同时实现良好的缺陷钝化和载流子收集效率。基于TPA─O的器件功率转换效率达23.25%,空气储存2544小时后保持超过88.5%的初始效率,显示出显著的稳定性。这种中间层也使柔性器件实现21.81%的高效率和良好机械稳定性。一、界面分子的钝化效果与器件内载流子动力学的关系由于钙钛矿及界面脆性,光伏器件存在严重的稳定性问题,晶体成核过程中产生大量分布在顶部和底部界面处的缺陷。带有羰基、氯化物、氰基等官能团的分子添加剂可有效实现钝化,也可提高效率和稳定性。但很少研究界面分子的钝化强度与载流子动力学间的内在联系,亟需对分子结构进行优化,同时实现有效的钝化和载流子收集。这里通过改变侧基合理设计几种功能分子,有效修复钙钛矿缺陷并抑制载流子损失,揭示结构对界面性能的影响。二、研究成果简述鉴此,厦门大学张金宝、杨丽以及伊斯法罕大学Esmaeil Sheibani等人设计三种不同侧基的界面分子 TPA─O、TPA─Cl 和 TPA─CN 作为中间层,修复钙钛矿缺陷并抑制载流子损失,考察结构对器件性能的影响。结果显示三种分子均可高效修复 Pb2+、I- 空位缺陷和 Pb0 缺陷,有利于抑制非辐射复合,减少载流子损失。更重要的是,电负性和空间构型的差异导致器件性能存在差异。具体而言,TPA─O 分子具备更适宜的电负性和空间构型,相较 TPA─Cl 和 TPA─CN 更有效钝化缺陷,同时加速空穴传输。因具有卓越的界面兼容性,以 TPA─O 为中间层的器件功率转换效率达 23.25%。此外,这种中间层策略可推广至大面积和柔性器件,获得 21.36% 和 21.81% 的效率。更令人振奋的是,TPA─O 中间层可增强不同环境下的稳定性,未封装器件空气储存 2544 小时后保持 88.5% 以上初始效率,显示出显著稳定性。该研究启示我们分子结构对缺陷钝化和载流子传输的重要性,有助于进一步优化侧基,设计更佳的光伏器件界面。本研究J-V采用Enlitech SS-F5产品进行测量。三、结果与讨论要点1:分子的结构和性质TPA─O、TPA─Cl 和 TPA-CN 分子的化学结构如图 1A 所示。作者首先采用密度泛函理论计算,通过检查静电面电势来研究三种分子的结构和性质。结果显示,TPA─O、TPA─Cl 和 TPA-CN 分子上的 C=O、C─Cl 和 C≡N 基团区域具有较高电负性,其中 TPA─O 的 C=O 基团和 TPA-CN 的 C≡N 基团与 Pb2+ 的相互作用配位能力更强。更为重要的是,从三维结构模拟可见,C=O 基团位于 TPA─O 分子平面内,而 C─Cl 和 C≡N 基团相对碳链发生了旋转,导致 TPA─Cl 和 TPA-CN 分子链不对称,这可能不利于与钙钛矿活性位点的锚定。因不同的配位能力和空间构型,这些分子修饰钙钛矿表面时预计会表现出不同的缺陷钝化效应。热重分析结果显示三种分子较高的分解温度,保证了良好的热稳定性。紫外吸收光谱测定了分子的光学性质,与理论计算结果一致。分子动力学模拟阐明了不同三维配置导致的复杂吸附行为,显示功能分子与钙钛矿的吸附能随着电负性增加而增强,与钙钛矿相互作用很强。截面还显示,TPA─O、TPA─Cl 和 TPA-CN 分子与钙钛矿表面的距离分别约为 4.65、3.91 和 4.71Å。此外,TPA─Cl 与 PbI2 的结合能也较小,因为其电负性较低。值得注意的是,相较 TPA─O,TPA─Cl 和 TPA-CN 吸附会明显扭曲钙钛矿的晶体结构。这表明分子几何形状和电负性对相互作用强度有显著影响,也会对长期稳定性产生不利影响。吸附能力差异还可能改变分子空间构型,进而影响界面处的载流子转移和传输。图1 分子的结构和性质要点2:分子与钙钛矿组分之间的相互作用通过傅里叶变换红外光谱研究了分子与PbI2之间的化学相互作用。结果显示,TPA─O 分子上的 C=O 伸缩振动峰从 1602 cm^−1 移动到 1574 cm^−1,表示 C=O 与 PbI2 之间存在强相互作用。同样,C─Cl 和 C≡N 振动峰的位移也表明这些基团与 PbI2 存在强相互作用。X射线光电子能谱进一步研究了界面处的化学作用。观察到钙钛矿薄膜中存在两个 Pb 4f 峰,对应钙钛矿中的配位 Pb2+。另外两个弱峰可能代表钙钛矿中的零价 Pb 缺陷。当分子中间层涂覆钙钛矿后,Pb 4f 峰发生移动,与 C=O、C─Cl、C≡N 基团与未配位 Pb2+ 的化学作用高度吻合。此外,I 3d 轨道也发生明显偏移,表明潜在的相互作用可能有利于抑制 I 迁移。结果还显示 C=O 峰向更高的结合能移动并强度降低,因其与 Pb2+ 发生相互作用。XRD 结果表明,有机分子的掺入可增强钙钛矿特征衍射峰的强度,尤其是 TPA─O。此外,添加 TPA─O 和 TPA─Cl 也可增强钙钛矿的光吸收能力,但 TPA-CN 的添加导致光吸收降低,反映了薄膜质量的变化。所有功能分子也可增强钙钛矿的光致发光强度,意味着它们能够钝化缺陷,抑制非辐射复合。图2 分子与钙钛矿组分之间的相互作用要点3:分子对钙钛矿薄膜疏水性及形貌的调控为考察功能分子对钙钛矿薄膜疏水性及形貌的影响,进行了水接触角、扫描电镜及原子力显微镜表征。分子处理可使接触角从48.0°(对照组)升高至90.7°(TPA─O)、88.7°(TPA─Cl)和89.1°(TPA-CN),有利于防水。未处理钙钛矿薄膜存在针孔与暴露晶界,会导致界面载流子损失。相比之下,处理后薄膜晶界均匀,针孔数量少,可改善界面载流子收集。分子均匀分布于钙钛矿晶界,可实现对暴露未配位 PbI2 缺陷的钝化。分子与晶界缺陷间的化学作用可能是其空间分布的根源。此外,处理后薄膜粗糙度变化不大,说名分子层对形貌影响很小。开尔文探针实验表明,分子钝化可提高钙钛矿表面电势,有助抑制非辐射复合。图3 分子对钙钛矿薄膜疏水性和形貌的影响要点4:分子对光伏性能的影响为深入了解分子对光伏性能的影响,制备了平面器件进行测试。结果显示,相比对照组,基于 TPA─O、TPA─Cl 和 TPA-CN 的设备效率和开路电压均有显著提高,滞后现象也明显减弱,可能因陷阱数量减少。阻抗分析表明,随着分子处理的进行,载流子复合电阻逐渐增加,支撑了分子钝化缺陷的效果。PL 和瞬时PL结果进一步揭示,TPA─O 和 TPA─Cl 加速了钙钛矿向 HTL 的空穴提取,但 TPA-CN 抑制了空穴提取,导致其性能较差。这可能源自分子在界面处不同的电负性和几何形状。采用改性SnO2修复埋入界面处的缺陷后,基于TPA─O的器件效率可达23.25%。1平方厘米大面积器件表现也证实了 TPA─O 分子的应用潜力,修饰后效率、开路电压和填充因子均有提升。TPA─O 在柔性器件中应用也显著改善了效率。图4 器件光伏性能表1 基于对照、TPA─O、TPA─Cl 和 TPA-CN 的 PSC 反向 (R) 和正向 (F)扫描的光伏参数要点5:中间层对稳定性的影响作者还评价了分子中间层对钙钛矿薄膜和器件稳定性的影响。结果显示,与对照组相比,TPA─O处理的薄膜在湿热条件下颜色和荧光强度变化最小,表明相互作用强、疏水性好。85°C热处理实验也显示TPA─O修饰器件保持最高比例的初始效率。常温老化实验表明,含TPA─O的器件2500小时后保持88.5%初始效率,远超对照组。此外,TPA─O改性的柔性器件抗弯曲循环性也最佳,5500次循环后保持超过85.5%初始效率。这源于TPA─O可有效抑制应力导致的钙钛矿分解。结果证明,TPA─O分子修复策略可显著提升器件稳定性。图5 中间层对钙钛矿薄膜和器件稳定性的影响四、总结本研究系统评价了分子中间层对界面载流子运动学和缺陷钝化的影响,阐明了分子增强界面兼容性的机制。设计合成了三种不同侧基的分子TPA─O、TPA─Cl和TPA-CN,应用于n-i-p 结构的光伏器件。结果显示,这些官能团分子可有效调控钙钛矿表面载流子动力学,显著修复Pb0缺陷,抑制I−迁移,改善载流子收集和稳定性。尽管TPA-CN分子具高电负性,但其诱导空间构象排列和不对称扭曲,阻碍了载流子转移提取,导致严重非辐射复合和载流子损失。相反,TPA─O分子因适宜的几何形状和亲和力,可高效修复缺陷和提升载流子收集。因此,基于TPA─O的刚性和柔性器件效率分别达23.25%和21.80%。另外,未封装TPA─O器件2500小时后保持88.5%初始效率。该研究对解析分子修饰剂调控界面性质,设计高效稳定光伏器件具重要启示。五、参考文献Jidong Deng, Hosein Ahangar et al. Side-Group-Mediated Small Molecular Interlayer to Achieve Superior Passivation Strength and Enhanced Carrier Dynamics for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells. Advanced Functional MaterialsDOI: 10.1002/adfm.202309484（2023）https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202309484

【要点摘要】本篇研究由 香港中文大学 Xinhui Lu、中国科学院 Guilong Cai 等人发表。1,4-二碘苯(DIB)和偶氮甲烷(DIM)的双添加剂策略有效优化了基于BTR-Cl:Y6的全小分子有机太阳能电池(ASM-OSCs)的形态，无需溶剂蒸发处理。DIB和DIM具有协同作用 - DIB增强了Y6的分子堆积，而DIM抑制了BTR-Cl在薄膜形成过程中的聚集。双添加剂的引入改变了BTR-Cl的优先取向，从侧柱面取向变为端柱面取向，促进了电荷输运。随着给体/受体相分离的细化，达成光生电荷分离和电荷提取的平衡。优化后的ASM-OSCs效率达到15.2%，是迄今为止在无溶剂蒸发处理的情况下，已报导的二元体系中最高的。这项工作展示了一种有前景的方法来控制奈米尺度的形态以实现高效的小分子有机光电子器件。【背景】全小分子有机太阳能电池(ASM-OSCs)因小分子给体和受体的精确定义结构而具有前景，消除了聚合物的批次变异再现性问题。但是，由于小分子组分相似的化学结构和高度的混溶性，控制 ASM-OSCs 中的渗透异质结构体形态更具挑战性。通常用于优化形态的溶剂蒸发处理策略，其可扩展性差。另一方面，最近的研究表明，引入添加剂可以在没有复杂溶剂蒸发处理的情况下有效调节 ASM-OSCs 中的结晶化和相分离。然而，到目前为止，这个领域的研究非常有限。本工作开发了双添加剂方法以准确控制小分子给体和受体在 ASM-OSCs 中各自的形态。【结果】紫外可见吸收测量表明，DIB主要与受体Y6发生作用，而DIM主要与给体BTR-Cl发生作用。GIWAXS数据显示双添加剂的引入使BTR-Cl在混合薄膜中的优先取向从侧柱面取向转变为端柱面取向，利于垂直传输电荷穿过器件。GISAXS测量和分析表明，在双添加剂作用下，BTR-Cl域大小增加，在保持电荷收集交错通道的同时，在广阔的界面上促进了光生电荷分离。空间电荷限制电流拟合表明双添加剂处理的混合薄膜分别达到最高的洞迁移率9.2 x 10-4 cm2V-1s-1 和电子迁移率7.9 x 10-4 cm2V-1s-1，这也归因于更有利的端柱面堆积。在没有任何溶剂蒸发处理的情况下，优化的 ASM-OSCs 在 5 mg/mL DIB 和 0.3% DIM 条件下效率达到 15.2%，是迄今报导的二元小分子系统中最高的。瞬态吸收测量确认了与对照样品相比，双添加剂样品的混合薄膜中结合过程更慢。【方法】使用 1,4-二碘苯 (DIB,固体)和偶氮甲烷 (DIM,液体) 开发双添加剂策略。利用紫外可见吸收、GIWAXS、AFM、TEM等表征形态。空间电荷限制电流测量电荷迁移率。制作太阳能电池以评价性能。过渡吸收光谱和电容光谱研究动力学过程。研究使用光焱科技太阳光模拟器SS系列 与量子效率测试系统 QE-R来协助量测，SS具备A+光谱搭配拥有高重复与准确性的QE-R，使研究结果更加精准。【结论】这项工作展示了一种有效的双添加剂策略来优化全小分子有机太阳能电池的形态。两种添加剂在调节光电活性层的相分离和分子堆积中发挥了协同作用 - DIB与受体Y6形成共晶相从而紧密其分子堆积，同时DIM的挥发抑制了给体BTR-Cl的聚集。其结果是，在给体取向有利地从侧柱面转变为端柱面取向的同时，获得了平衡的域大小,有利于电荷生成和传输。提高的电荷载流子迁移率、抑制的复合以及优化的奈米尺度形态共同促成了 15.2% 的高功率转换效率,而这是在没有溶剂蒸发处理的情况下的二元 ASM-OSCs。这种双添加剂方法提供了一种有前景和简便的方式来调节形态以实现高效的小分子光电子器件。关键词: Organic Solar Cell参考来源:https://doi.org/10.1002/adfm.202303307a) J-V 曲线。 b) PCE 的统计直方图。 c) EQE 响应和性能最佳设备的集成 JSC。 d) 使用不同添加剂处理的 Jph 与 Veff 特性。a) 分子结构：BTR-Cl、Y6、DIM、DIB。b) Normalized absorption spectra：BTR-Cl薄膜无添加剂，以及添加DIM/DIB。c) Normalized absorption spectra：Y6薄膜无添加剂，以及添加DIM/DIB。

【重点摘要】AX组分:构成钙钛矿的有机铵阳离子螯合配体:六氟苯等能与AX组分发生非共价相互作用的有机小分子非共价相互作用:指阳离子-π相互作用等定点调控:精确调控前驱体反应:构成钙钛矿的焦磷酸甲酯和卤化铅等反应钙钛矿光伏器件:钙钛矿太阳能电池【利用阴离子-π相互作用调控钙钛矿太阳能电池前驱体反应】研究人员设计了一种通过阴离子-π相互作用精确调控钙钛矿太阳能电池前驱体反应的新方法。这项研究为实现高效率和高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供了崭新思路。【阴离子-π相互作用调控前驱体反应】具体而言,研究人员利用六氟苯分子与钙钛矿前驱体中的有机阳离子发生相互作用。这种相互作用可以有效调节前驱体和钙钛矿化合物之间的反应速率。这提供了一种“双基位调控”新策略,不同于传统只调控钙钛矿化合物的策略。【提高太阳能电池效率与稳定性】应用这种新策略生长钙钛矿材料的太阳能电池,其材料薄膜质量更高,光吸收性能更优异,相纯度更高,没有明显缺陷。这种材料的太阳能电池功率转换效率可达24%以上(0.08-cm2器件达到26.07%(认证效率为25.8%),1-cm2件达到24.63%),长期稳定性大幅提升。【展望未来】这项研究为钙钛矿太阳能电池的发展开拓了新方向。未来可望通过精确调控钙钛矿材料的结构与性质,实现更高转换效率与长期稳定的钙钛矿太阳能电池。补充图20.对照组和六氟苯处理组太阳电池的外量子效率及集成电流密度。六氟苯组在800nm下外量子效率更高,光谱边沿发生5nm红移。整合计算六氟苯组的短路电流密度比对照组高0.4 mA cm2。补充图16.不同六氟苯浓度钙钛矿太阳能电池的J-V扫描照度效率及稳态功率输出。

不同类型的光感测器可应用于不同领域。有机光感测器（OPD）常见于柔性电子产品、可穿戴科技和薄型显示屏。钙钛矿光感测器（PPD）用于高效能太阳能电池和高感度影像感测器。量子点光感测器（QDPD）适用于生物医学影像、显示技术和光通讯。新型材料光感测器可能开拓量子计算和光电器件等新领域。在这些光电元件研究过程中，需要测量大量数据，作为光电器件特性评价与性能改进的参考。光焱科技推出了光电响应测试与分析仪PD-RS，可得出光电器件光电转换过程的重要参数，包含恒定光强脉冲光的光电流时间响应变光强光电流与响应度变化测试(LDR)-3dB 频率响应测试Rise/ Fall time检查与分析TPC/ TPV测试从而了解光电器件的内部结构与载流子动力学、材料组成与器件结构对载流子动力学的影响关系。我们不只提供高阶设备，更有专业团队为您提供全程服务！我们已成功协助多位客户完成设备安装，您可以信赖我们的专业水准和服务品质。选择我们，让我们的专业团队帮助您实现技术突破！了解更多 光电响应量测与分析仪 PD-RS https://enlitechsy.com/product/pd-rs/

升级高效稳定的钙钛矿薄膜是钙钛矿太阳能电池工业化中的一项具有挑战性的任务，部分原因是缺乏高性能空穴传输材料（HTM），它可以同时促进空穴传输和调节钙钛矿薄膜的质量，特别是在倒置太阳能电池中。南京邮电大学陈润锋、Ye Tao和华北电力大学李美成等人设计了一种基于N-C = O共振结构的新型HTM，以促进钙钛矿薄膜的结晶和底表面缺陷的调节。受益于供体-共振-供体 (D-r-D) 结构中的共振互变（N-C = O 和 N+ = C-O−）以及与钙钛矿中不配位Pb2+的相互作用，所得具有两个供体单元的D-r-D HTM不仅表现出优异的空穴提取和传输能力，以及钙钛矿的高效结晶调节，用于大面积的高质量光伏薄膜。基于D-r-D HTM的大面积 (1.02 cm2) 器件表现出高达21.0%的高效率 (PCE)。此外，大面积器件具有优异的光热稳定性，在高温（~65°C）下连续AM1.5G光照超过1320小时且无需封装的情况下，PCE仅降低2.6%。本研究采用Enlitech QE-R产品进行量测。

什么是「Saturation capacity」在图像传感器芯片的研发中,「Saturation capacity」指的是传感器能够处理的最大光信号强度。换句话说,它表示当传感器受到非常强烈的光照时,能够容纳或处理的极限值。简单来说,Saturation capacity 就像是传感器的“饱和点",当光信号的强度超过这个饱和点时,传感器就无法再有效地处理更强烈的光,这样可能导致图像出现过曝或失真。测量 Saturation capacity 的目的是确保传感器在不同光照条件下都能够处理各种强度的光信号,并避免在高光强度情况下失真或饱和。研发人员通常会评估传感器在不同光照条件下的响应,以确保其 Saturation capacity 足够应对实际应用中可能面临的各种光照情境。Saturation capacity 的工作原理光信号转换: 传感器的基本功能是将光信号转换为电信号。当光照射到传感器上时,光信号会被感光元件转换为电信号,这是图像传感器捕捉图像的第一步。电信号饱和: Saturation capacity 涉及到传感器能够处理的最大光信号强度。当光信号的强度达到或超过传感器的极限值时,传感器的电信号就会饱和,达到它所能处理的最大值。饱和的影响: 当传感器饱和时,它无法再有效地区分不同亮度的光。这可能导致图像中出现过曝的区域,失去了细节,并且在饱和区域的附近可能会有色彩失真。测量 Saturation capacity: 测量 Saturation capacity 的过程通常涉及将传感器暴露在不同亮度的光照下,然后观察其电信号的变化。当电信号达到无法再增加的极限值时,这个极限值就是 Saturation capacity。总的来说,Saturation capacity 的工作原理在于传感器对于光信号的处理有一个上限,超过这个上限就会导致传感器饱和,图像失真。测量 Saturation capacity 有助于确保传感器能够应对各种光照条件,避免图像在高光环境中出现问题。

「Temporal dark noise」是什么在图像传感器芯片的研发中,「Temporal dark noise」是一种指标,用来衡量在不同时间点内传感器捕捉的图像中出现的随机噪声或干扰。这种噪声通常来自于传感器本身,而不是来自光源或环境。简单来说,Temporal dark noise就像是在你拍摄照片时,相机传感器自身产生的一些奇怪的小点或斑点,它们可能会在不同时间点出现,并且不是由光引起的。这种噪声可能会降低图像的质量,因此在图像传感器的研发中,测量和控制Temporal dark noise是很重要的,以确保图像的清晰和质量。「Temporal dark noise」的工作原理「Temporal dark noise」的工作原理与传感器在一段时间内产生的随机噪声或干扰有关。以下是它的工作原理:传感器工作: 图像传感器在捕捉图像时,不仅接收到来自光源的信号,还会受到自身元件的影响。即使在没有外部光源的情况下,传感器也会产生一些噪声。暗电流效应: 传感器中的一个常见原因是暗电流效应。即使在完全黑暗的情况下,传感器中的电子也可能自发性地产生,这些电子可以被视为「暗电流」,并且在图像中表现为随机的噪声。变动与时间: 由于传感器的元件和环境因素的变化,Temporal dark noise可能会在时间内产生变动。这表示在不同的时间点,传感器可能产生不同程度的暗电流效应,导致随机噪声的变化。测量与分析: 测量Temporal dark noise的过程通常涉及在一段时间内对传感器进行多次测试,然后分析这些测试的结果。通过这种方式,研发人员可以了解Temporal dark noise的平均水平、变异性以及是否存在任何规律性的变化。Temporal dark noise的工作原理涉及在传感器中不同时间点内的暗电流效应和其他随机噪声因素的变动。这种测量有助于了解传感器在实际应用中可能产生的噪声水平,并帮助优化传感器的设计以提高图像质量。

什么是“Overall system gain”在影像传感器芯片的研发中,“Overall system gain”指的是整个影像系统的增益,也就是影像传感器捕捉到的光信号被放大的程度。这个增益是用来调整影像的亮度,让我们看到更清晰的图像。当增加Overall system gain时,影像会变得更亮,但有时也可能带来噪点或失真。简单来说,Overall system gain就像是调整照相机的曝光,可以让你拍摄到更明亮或更暗的照片,取决于你的需求。在影像传感器的研发中,测量Overall system gain是为了确保影像质量和性能。“Overall system gain”的量测原理“Overall system gain”的量测原理涉及到光信号的处理和增强。以下是运作原理:1. 光信号输入:首先,将光线投射到影像传感器上,这可以是来自相机镜头的光线或其他光源。2. 传感器转换:传感器是由许多微小的像素(或光敏元件)组成的,它们可以感应到光的强度。当光线打到传感器上,像素开始转换光信号为电信号。3. 增益设置:在量测Overall system gain时,我们调整一个叫做“增益”的参数。增益是一种放大光信号的方式,使其变得更亮。这通常是在电子元件中实现的,如放大器。4. 数据记录:传感器转换光信号后,电信号会被记录下来,通常以数字形式。这些数据包括影像的亮度级别。5. 计算Overall system gain:为了计算Overall system gain,我们比较原始光信号和调整后的光信号之间的差异。这差异量是增益的效应,它告诉我们光信号被增强了多少倍。总之,Overall system gain的量测原理涉及调整光信号的亮度,然后比较增益前后的信号,以确定增益的效应。这是为了确保影像传感器能够正确地捕捉光信号,并以适当的亮度显示影像。

        由于钙钛矿层中的缺陷，机械耐久性和长期运行稳定性是柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSC）商业化的关键因素。中国科学院葛子义和Li Wei等人合成了一系列具有不同分子偶极子的-CN添加剂，包括2'-氟-[1,1'-联苯]-3,5-二腈（1F-2CN）、2'，6'-二氟-[1,2'-联苯]-3,5-二腈（2F-2CN）和2'，3'，4'-三氟-[1,6'-联苯]-3,5-三腈（3F-2CN）。               添加剂中的两个-CN基团可以与Pb2+缺陷配位，氟原子可以调节添加剂的偶极矩，并与带电荷的FA+基团形成氢键。因此，添加剂成功缝合了钙钛矿晶界处的缺陷，并释放了晶界应力，导致低杨氏模量和高机械柔韧性。同时，添加剂可以削弱电荷载流子与纵向光学声子之间的相互作用，并促进载流子的提取和传输。        此外，分子偶极更强的2F-2CN可以更好地提高f-PSCs效率和稳定性。因此，基于1F-2CN-、2F-2CN-和3F-2CN-的f-PSC分别具有21.87%、23.64%、24.08%和23.30%的功率转换效率（PCE）。得益于钙钛矿膜，含有改性添加剂的未封装f-PSC具有优异的机械可靠性以及良好的光、热和空气稳定性。      本研究采用Enlitech QE-R产品进行量测。

       2023年10月31日至11月3日在中国台湾台北举行的第15届亚洲有机电子会议(A-COE 2023)圆满落幕。自2009年在日本九州成立以来,A-COE每年举办一次,地点在日本、韩国、中国和中国台湾之间轮流举行。本次会议被认为是有机电子领域最重要的国际会议之一。       本届A-COE 2023 在中国台湾大学主办,包含杰出演讲者举办技术会议,涵盖有机电子学和光子学的各种主题,包括材料的合成、电子和光子学有机材料的结构、电学和光学特性、 OLED 等有机器件的器件物理、 OPV、DSC、基于钙钛矿的太阳能电池、OFET、OLET 和有机存储器等。本次会议光焱科技与所有参与者进行前瞻交流,'感谢前来摊位的所有嘉宾。

【有机太阳能电池优势与发展潜力】有机太阳能电池因其轻薄灵活的特性,被视为未来可应用于便携式及可穿戴设备的更佳能源选择。但是其能量转化效率一直是技术上的瓶颈。近日,中国科学院包西昌&李永海研究团队发表最新研究成果,三元有机太阳能电池的转化效率已达19%,与传统无机太阳能电池仅有一、两个百分点的差距,被认为是有机太阳能电池商业化的重大突破。＊本文使用Enlitech QE-R设备作为研究。【中国科学院实现转化效率19%突破】研究团队透过添加第三种“客体"材料,以及调整材料结构,大幅提升了三元有机太阳能电池的转化效率。研究人员表示,透过优化客体材料的结晶度和组配位置,可以扩大吸收光谱、提高传输效率并捕捉更多阳光。将客体模块与受体材料结合后,实验室内的转化效率达到19%。【未来商业化应用展望与期待】有机太阳能电池效率的突破性提升,使其商业化应用指日可待。相较于传统无机太阳能模块,有机太阳能的优势在于可印刷和柔性设计,可整合到建筑物或穿戴设备中。一旦量产化,将可大幅降低成本。业界期待有机太阳能电池能扮演绿色可持续能源的关键角色,并加速相关商业化产品的开发。图S1. PM6:LA1太阳能电池的較佳J-V图及相应的EQE曲线。图S19. 較佳二元和三元太阳能电池的EQE图。

       有机光感测器(OPD)、量子点光感测器(QDPD)、钙钛矿光感测器(PPD)、新型材料光感测器、雪崩光电二极管(APD)等光电器件的研究一直是非常热门的领域。近期波兰Military University of Technology的Martyniuk教授领导的团队以及中科院上海技术物理研究所的合作者,展示了基于红外的APD目前状态和未来发展。加州大学戴维斯分校（UC Davis）的研究人员，正在开发一种提高矽薄膜光吸收率的策略，采用微米和奈米结构的新型光感测器设计，其性能提升可与砷化镓( GaAs) 和其他III-V 族半导体相媲美。麻省理工学院（MIT）的研究人员在一项突破性的研究中证明了新型光伏奈米粒子发射出一串相同光子的发展潜力，这项发现可能会革新量子计算和量子传输设备的领域。来自哥本哈根大学和明斯特大学的Patrik Sund与其研究团队，成功研发出一种薄膜锂铌酸盐的集成光子平台，并与固态单光子源进行整合，进一步推动了光子量子计算的发展。因此,检测与分析光电器件(探测器或光伏器件)的光电转换过程具有重要意义。基于对客户需求的理解,光焱科技推出了光电响应测试与分析仪PD-RS，並成功帮助客户完成设备安装。PD-RS 可得出光电器件光电转换过程的重要参数，包含恒定光强脉冲光的光电流时间响应变光强光电流与响应度变化测试(LDR)-3dB 频率响应测试Rise/ Fall time检查与分析从而了解光电器件的内部结构与载流子动力学、材料组成与器件结构对载流子动力学的影响关系。这为评价光电器件性能与改进设计提供了重要参考。

【本次研讨会精彩摘要】介绍太阳光模拟器的国际标准与规范,包括最新IEC 60904-9国际测试标准趋势，并解析在顶尖期刊发表高效率研究成果的关键测试要点。深入探索太阳能电池IV特性测试系统架构与操作，透彻剖析影响精准测量的重要因素与公式了解基本原理。关于量子效率，首先探讨EQE测试的重要性和原理，并分享样品测试的流程。在测试过程中，光谱失配是一个非常重要的影响因素，需要进行光谱校正来修正量测结果。同时，当Jsc(IV)与Jsc(EQE)比对偏差过大时，应如何排除此一问题。近年新型太阳能电池高速发展。根据多方文献来源，充分显现准确测量新型太阳能电池性能的重要性。以计量、溯源作为基础，逐步对各种误差来源进行深入分析，并提出有效的解决方案与验证。在叠层太阳能电池精准测量上，如何准确且有效地测量出转换效率、降低测量不确定度，及光谱失配最小化仍是此领域的重大挑战。★ 本研讨会现场实况 ★在钙钛矿太阳能电池的研发上，光焱科技提供完整的量测解决方案，协助科研人员准确评估电池效率。经典的太阳光模拟器SS-X系列，拥有A+等级光源，光斑大小从55mm到220mm全尺寸皆有，可不变光谱调整光强，满足从AM0到5G光谱需求，准确模拟真实太阳光照条件，实现精准的太阳能电池量测。热销的QE-R量子效率测量系统,可实现快速精准的量子效率测试。系统采用双锁相放大器,能同时监控样品参数并搜集测试数据，也可做失配因子(MMF)计算。QE-R系统还可与手套箱整合使用。最重要的是，QE-R的量子效率测试结果广泛获得高影响因子期刊的采用和引用，体现了系统的测试精度和可靠性。SS-PST100R系统是针对叠层太阳能电池效率测量的精准解决方案。系统可以实现小于6%的光谱失配(达到A++级别)，并可调节输出光谱及光强,采用单灯可调光源。易于维护和校准，大幅降低了维护成本。接下来，光焱科技也会在华中与华南地区举办用户研讨会， 届时研讨会的详细时间地点将公布在我们的及公众号上，敬请密切关注并报名参加。期待与您在研讨会上一起交流学习，共同进步！

【重点摘要】创造新纳米材料磷和砷合金化，形成高导电、薄型的带状材料，适用于先进科技。提升磷导电性将磷与砷合金化可提高其实用性和导电性。生产与结构以特定条件混合磷、砷和锂来制造砷磷合金纳米带，形成单原子厚的带状结构。关键特性砷磷合金纳米带具有高导电性和优异的“空穴迁移率”。它们出乎意料地展现磁性，对量子计算具有潜在应用。扩展应用砷磷合金纳米带可能增强电池的能量储存和充电速度。可改善太阳能电池中的电荷流动和效率。意义合金化提供了一个强大的工具来控制纳米材料的特性和应用。可大规模生产砷磷合金纳米带，以成本效益方式应用于各种用途。伦敦大学学院Adam J. Clancy & Christopher A. Howard 研究团队通过合金化磷和砷创造了新的纳米材料，形成高导电性的纳米带，厚度仅为一个原子。这种创新使得它们成为提升下一代电池、太阳能电池和量子计算机性能的有前途的候选材料。单独的磷电导性较差，限制了其实际应用。但与微量砷合金化后，其特性得到改变。伦敦大学学院的研究人员利用特定化学裂解过程合成了这些砷磷合金纳米带（AsPNRs）。在2019年，研究人员发现磷纳米带作为太阳能电池的一层可以提高对阳光的能量收集。在他们目前的研究中，他们将磷-砷片层夹在零下58°F（-50°C）的锂层中进行了24小时。24小时后，将氨溶剂去除并更换成有机溶剂。这导致片层裂成带状结构，因为锂离子只能朝一个方向移动。研究人员发现，砷磷合金纳米带保留了纯磷纳米带的有用特性，但具有极大的导电性，特别是在130 K（-226°F/-140°C）以上。它们表现出极高的“空穴迁移率”，使电流能够高效流动。与纯磷不同，砷磷合金纳米带不需要与导电填料配对即可应用于电池中。它们优越的电荷传递能力可以实现更快的充电，并具有更大的储存容量。纳米带的增强导电性也为更高效的太阳能电池打开了可能。它们意外的磁性使其对新兴的量子计算应用具有潜力。这显示了纳米尺度的合金化具有定制不同用途所需特性的能力，从能源收集到高性能电子和传感器。简单的生产过程可进行规模化制造，以实现广泛商业应用。

【重点啇要】虽然钙钛矿太阳能电池具有低成本和高效率的优势,但稳定性差是商业化的绊脚石。开发具有高屏障性能的封装技术,可以有效隔绝外界环境,提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。分析钙钛矿作为光吸收剂的降解机制,为封装技术的发展指明方向。【研究背景】由于钙钛矿太阳能电池具有工艺简单、成本低廉和效率高等优势,已广受关注。但是这类电池的稳定性仍然较差,是其商业化路径上的重大障碍。为克服这一问题,必须开发具有高屏障性能的封装技术,以保护钙钛矿太阳能电池免受外界环境的影响。【研究成果】乔治亚理工学院Ching-Ping Wong、东莞理工学院Fang Baizeng、南方科技大学Haijiang Wang、兰州理工大学Cheng Bow团队,探讨了钙钛矿作为光吸收剂的降解机制,为封装技术的发展提供了方向。分析现有封装材料对紫外线、湿气、氧气等的屏障性能。综述各种封装技术与配置方案的优劣。提出加速封装材料与结构发展的建议。【研究方法】文献回顾:整合分析现有文献,了解钙钛矿太阳能电池稳定性问题与封装技术发展现状。理论分析:基于钙钛矿的化学稳定性理论,探讨其作为光吸收剂的可能降解机制。比较研究:比较硅太阳电池等商业化光伏技术的封装方案,找出钙钛矿太阳能电池封装技术的差异与特殊需求。综合评估:整合不同封装材料、技术与配置方案的优劣势分析。总结建议:根据文献与理论研究结果,提出加速封装技术发展的具体建议。【结论】通过分析钙钛矿的降解机制与封装技术现状,找出满足钙钛矿太阳能电池封装需求的材料与方法,将可大幅提升其商业化应用的稳定性与可靠性。未来仍需持续优化封装技术,促进钙钛矿太阳能电池的产业化进程。

研讨会简介凡本次「2023年光焱用户研讨会-天津站-有机钙钛矿太阳能电池精准测量篇」之全程参加完毕者，并完成主办单位指定手续，即可获得价值百元以上精美礼品，另现场通过光焱用户技能检定者前三名，可获颁奖状外以兹证明外，更可获得任天堂（Nintendo） Switch NS、Apple AirPods Pro (第二代) 主动降噪无线蓝牙耳机、DUEX IPS携带外接萤幕扩展屏等高级纪念品。研討會日程表注意事項光焱科技产品用户本次用户研讨会完全免费光焱科技将提供本次会议期间的交通费用补助交通补贴：出发地天津RMB100，出发地北京RMB200，出发地河北RMB400以学校或机构地区为出发地，凭邀请函领取，每人限领一次须参加研讨会全程完毕后方可领取本次用户研讨会名额有限(共计50位)，每个课题组至多报名3位名额报名成功后，光焱科技将会统一于10月25日寄发邀请函予各位贵宾，研讨会当日凭此邀请函入场光焱科技/胜焱电子保留对此次活动的最终解释权。报名链接https://enlitechsy.com/%e7%a0%94%e8%ae%a8%e4%bc%9alanding-page/

【重点摘要】美国国家可再生能源实验室（NREL）由朱凯领导的研究团队发表了这篇研究论文。1. 关联钙钛矿太阳能电池的室内测试和室外老化2. 目的是预测真实世界的可靠性以指导开发3. 光照和高温下的降解是具信息性的4. 层间界面对稳定性至关重要5. 修改界面层可提高稳定性8倍，在85°C下超过1000小时6. 达到8200小时的预计寿命在50°C7. 是报告过的高效率钙钛矿太阳能电池中相当稳定的之一8. 将实验室测试与实际寿命连接起来以评估稳定性【研究背景】钙钛矿太阳能电池是有前途的薄膜光伏技术，但真实世界的稳定性很难理解。将加速的室内测试与户外老化关联对于指导钙钛矿太阳能电池的开发和预测寿命至关重要。【研究成果】1. 光照和高温下的降解对户外可靠性的预测具预示性。2. 修改自组装分子（SAM）的顶层电子传输层（HTL）可提高稳定性8倍，在85°C下超过1000小时。3. 达到8200小时的预计寿命在50°C下。4. 是报告过的高效率钙钛矿太阳能电池中稳定性好之一。【研究方法】1. 测试了高效率的p-i-n型钙钛矿太阳能电池堆叠结构。2. 在光照、高温和湿度下进行了室内加速测试。3. 进行了为期6个月的户外老化测试。4. 分析了在不同应力因素下的降解情况。5. 确定了ITO/SAM HTL/钙钛矿的界面是关键。6. 修改了SAM HTL以改善离子阻挡。【结论】本研究显示了加速室内测试和钙钛矿太阳能电池室外老化之间的强烈相关性。**该框架将实验室和战野的寿命相关联，从室内实验中获得了对真实世界稳定性的见解。通过改变界面层以阻止离子迁移，改善了稳定性。**这使得能更好地通过将室内测试和室外寿命相连接来评估高效率钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。这个可靠性框架可以指导进一步的开发和商业化。未封装的p-i-n钙钛矿太阳能电池在不同温度下的平均操作稳定性。 b. 来自不同温度下T80值的每小时降解速率一个典型的p-i-n钙钛矿太阳能电池的J-V曲线及相应的SPO效能

【重点摘要:】(1)周欢萍教授团队利用淀粉-聚碘超分子作为缓冲层,显著改善了钙钛矿太阳能电池的疲劳行为和循环稳定性。(2)经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,发电效率可保持在98%。(3)该研究为如何利用超分子化学调控软晶格材料的元稳定动力学提供了重要见解。【研究背景】由于钙钛矿太阳能电池具有软体和离子晶格结构,它们极易受外部刺激的影响。在循环载荷的实际环境中,电池很容易出现明显的疲劳。由于缺乏对材料降解的基本理解,目前还没有有效的方法来减轻这种循环照明下的电池疲劳。【研究结果】研究人员在钙钛矿材料的界面引入了淀粉-聚碘超分子作为双功能缓冲层,它既可以抑制离子迁移,也可以促进缺陷的自我修复。经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,原始的光电转换效率可保持在98%。这种电池也达到了24.3%的光电转换效率(认证值为23.9%),并且具有强烈的电致发光,外量子效率高达12%以上。【研究方法】研究人员首先合成了淀粉-聚碘超分子材料,并将其作为缓冲层插入钙钛矿太阳能电池的载流子输运层与光吸收层之间。他们从多个角度分析了缓冲层的影响,包括电化学测量、光致发光谱、小角入射X射线衍射、热重分析等,以确认其双功能机制。然后,他们制备了采用该缓冲层的钙钛矿太阳能电池,并通过42个日夜循环的加速老化试验考察其循环稳定性和发电效能。结果证实,缓冲层明显提高了电池在循环载荷下的稳定性。【结论】本研究通过在钙钛矿太阳能电池的界面引入淀粉-聚碘超分子缓冲层,显著改善了电池的循环稳定性和疲劳行为,为实现钙钛矿太阳能电池的实际应用提供了有效途径。该超分子缓冲层的双功能机制也可应用于其他软晶格材料的界面设计。研究结果对利用超分子化学手段调控软晶格材料的元稳定性具有重要启发意义。a,含不同浓度淀粉-碘Starch-I的w/ Starch-I装置的J-V曲线。b,开路电压和填充因子随Starch-I浓度的依赖性。c,作为LED操作时装置的EL的EQE。d,EQEEL和开路电压随Starch-I浓度的依赖性。含Starch-I的w/ Starch-I装置(a)和参考装置(b)的J-V曲线。外量子效率(EQE)谱及合并的JSC为24.5 mA cm-2 457 的含Starch-I装置。

最近在Medium博客上,郭明锟对2023年第三季度及以后的CIS市场做出了一些预测。一、行业背景和当前状况:iPhone 15两款标准机型的广角CIS将升级到4800万像素,并采用全新堆叠式CIS设计。由于良率较低,Sony已经将给苹果的CIS产能提升了100-120%,以满足苹果的需求,导致给安卓系统的CIS供应数量显著减少。全球CIS晶圆重建(RW)关键供应商Tong Hsing的财报电话会议指出,CIS行业的底部在2023年第三季度。中国半导体产业政策继续实施国产替代战略,这是Tong Hsing对未来手机CIS RW业务持保守态度的主要原因(订单持续流失给中国竞争对手)。当前CIS供应链的库存水平已从2023年上半年的30-40周改善至正常水平(10-14周)。AI可视化应用将是长期驱动CIS增长的另一个关键,目前多数的应用是自动驾驶汽车,下一个最有可能的是机器人。二、Will Semi 将从CIS的显著市场增长中受益:由于Sony减少了给安卓系统的CIS供应,品牌厂商需要积极寻求替代解决方案,有利于Will Semi的CIS(6400万像素以上)订单增长(从2023年下半年开始)。Will Semi的CIS市场预计将从2023年的3-5%大幅增长至2024年和2025年的10-15%和20-25%,这有利于长期收入和利润增长。Will Semi当前的库存水平已改善至正常水平(约12周)。三、Smartsens与中国品牌的CIS合作将变得更加密切:随着Sony越来越多的产能和研发资源继续被苹果消耗,华为等中国品牌将积极与更多CIS供应商合作,除了Will Semi之外,Smartsens也是一个值得关注的潜在关键供应商。接下来的2023年下半年两款iPhone 15标准机型和2024年下半年两款iPhone 16 Pro机型也将采用堆叠设计的CIS,所以Sony的CIS产能在2024年继续会非常紧张,这有利于Will Semi继续从中国智能手机品牌获得更多CIS订单(设计中和设计赢得)。由于库存调整,Will Semi的CIS出货量在2023年上半年同比下降,但由于库存复购和市场增长,该公司将智能手机(终端设备)触底并从2023年下半年开始恢复增长。2023年,Will Semi 的CIS出货量将显著改善,同比增长约8%(而2022年同比下降约40%),优于智能手机和大多数组件。由于Sony的CIS产能仍然紧张,Will Semi的CIS(4800万像素以上)市场将继续快速增长。预计2023年下半年CIS出货量将同比增长约50%至3600万台,其中2023年第三季度和第四季度的出货量分别约为1600万台和2000万台。受益于2023年下半年订单的显著增加,Will Semi2023年CIS出货量将同比增长约35%。Will Semi CIS的主要贡献来自OV50A、OV50E、OV50H和OV64B。上述CIS替代了许多Sony的订单。展望2024年,由于SonyCIS产能继续紧张,预计威锋的CIS总出货量和CIS出货量将分别同比增长约15-20%和40-50%。随着总出货量和产品组合的不断改善,销售和利润有望从2023年下半年开始显著增长。另外一个市场消息是,Sony公布图像传感器业务的营业利润同比下降41%。

9/29至10/6放假，共8天

中国大陆正在成为钙钛矿太阳能电池的研究大国。统计显示,中国大陆发表的这类国际学术论文篇数已超越美国、日本和韩国,与美国的差距持续扩大。【中国论文篇数位居第1】根据东京数据分析供应商Fronteo的统计,自2019年以来,中国大陆发表了超过5500篇有关钙钛矿电池的国际学术论文,位居第一。美国以约3400篇排第二,韩国有1460篇,日本约820篇。在发表篇数最多的前几国家中,中国大陆占总篇数约30%。Fronteo是在分析2010年至2022年3月间发表的逾3.8万篇钙钛矿电池论文后得出此结论。【钙钛矿电池优势】与主流的硅太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池更薄更轻,也更柔韧,更易安装在建筑外墙和电动车车顶。自2009年日本团队开发出钙钛矿电池以来,已成为日本以外约80%的太阳能电池研究主题。许多研究聚焦提高寿命、扩大用途以及其他商业化方向。【日本积极布局】当前市场主流的太阳能电池板大多在中国大陆制造。日本政府寻求国内制造钙钛矿电池,减少对中国电池的依赖。日本塑料制造商住友化学计划在2030年前开始批量生产钙钛矿太阳能电池,以赶上中国竞争对手。

【重点摘要】LiDAR微型化的障碍:a. 激光制程效率和自由空间传输方面的挑战。b. 传输-接收过程效率低和眼睛安全方面的担忧。c. 激光效率低且对温度敏感，需要复杂的封装。目前的方法:a. 基于固态技术的无移动部件视场（FoV）方法。b. 使用单一激光脉冲或电子扫描数组来处理FoV。c. 利用半导体技术的进步来开发LiDAR。d. 提及特定公司及其LiDAR技术。LiDAR微型化的障碍LiDAR微型化的主要障碍在于其所使用的激光技术。从电子产生称为光子的光粒子是一个复杂且效率低的过程。20世纪90年代，电信技術在将半导体激光器从研究实验室推进到大规模生产设施并将其整合到陆地和海底光纤网络中发挥了关键作用。然而，LiDAR由于需要在自由空间中传输激光能量，因此面临挑战。在LiDAR中发送和接收激光信号的过程效率低下，因为它受到大气吸收和与传输距离有关的光学连接损失的影响。实现高分辨率图像和快速帧率覆盖广泛视场（FoV）需要更高的半导体激光功率。这导致采用光学放大技术（使用光纤激光器）、使用大型激光数组（例如VCSELs）或在时间和空间上共享激光能量（通过扫描机构）等技术。安全性是一个重要关注点，尤其是涉及到人眼的情况。一些LiDAR系统使用波长在800-900nm范围内的激光，对于眼睛的安全性有限。使用1,300-1,500nm的激光可以提高安全性，但仍然存在维持特定性能水平所需的最大安全功率密度的限制。设计安全的解决方案需要笨重的系统封装和专用光学组件。激光系统以其效率低下和对温度的敏感性而闻名。激光器使用的电能中的大部分（约70-80％）被转化为热量，需要有效的管理策略。汽车温度变化带来额外的挑战，导致激光波长变化并进一步降低效率。常用于激光器的III-V半导体（例如GaAs或InGaAs）在较高温度和潮湿环境中降解更快。为了应对这些问题，需要使用主动冷却和更复杂的封装解决方案。在更广泛的LiDAR系统背景下，成功的微型化需要使用多种材料进行混合集成：复杂的III-V半导体、基于硅的电子组件、玻璃纤维、大型光学组件（例如聚焦镜头和隔离器）、扫描机构、有效的热管理和复杂的封装方法。目前的做法视野（FoV）的问题在于目前的固态方法中正在解决，这些方法不涉及移动部件。有两种主要方法来实现这一目标：单脉冲雷射或闪光：在这种方法中，使用单脉冲雷射或闪光来同时定位所有图像像素。一些采用此方法的公司包括PreAct、TriEye和Ouster。电子扫描阵列：此方法使用由单晶硅SPAD（单光子雪崩二极管）和GaAs VCSELs（垂直腔面发射激光器）组成的单片硅电子扫描数组，以序列方式定位视野中的不同区域。Opsys和Hesai等公司利用了这项技术。VCSEL-SPAD方法得益于智能手机中ToF（飞行时间）LiDAR的进步、商品化和集成，通常在905/940nm波长下运行（确切值可能有所不同且属专有信息）。另一种技术涉及通过称为光学相位阵列（OPAs）和波长分散的相位调整天线的组合进行光学扫描。这是在芯片尺寸的硅光子学平台上实现的，而Analog Photonics是该领域的一个显著参与者。该平台与调频连续波（FMCW）相干LiDAR兼容，可同时测量距离和径向速度，并在1,500nm波长范围内运行。PreAct专注于机舱内和面向道路的短程LiDAR。他们的方法是创新的，使用低成本、现成的CCD数组和LED光源（而非雷射）来生成基于间接飞行时间（iToF）原则的3D图像，类似于游戏应用程序中使用的原则。他们的TrueSense T30 LiDAR以惊人的高帧率150Hz运作，这对于需要快速反应的短程应用，如盲点避障和行人安全，至关重要。该设备的尺寸包括一个8MP RGB相机和将可见光和3D影像合并的电子组件。通过消除RGB传感器，可以进一步减小尺寸。TriEye的SEDAR（光谱增强检测和测距）是一种闪光LiDAR系统，采用基于1.3Mp CMOS的锗硅SWIR（短波红外）探测器阵列和内部开发的、Q开关、高峰值功率、固态泵浦二极管激光器来照亮整个视场。使用更高波长可以提高眼睛的安全边际，从而允许利用更高功率的激光。Opsys采用的电子可寻址高功率VCSEL和SPAD数组来实现无可动部件的固态LiDAR。该系统可以在汽车温度范围内运作，无需任何形式的主动冷却或温度稳定。Hesai正在积极为多个汽车客户生产AT128长程LiDAR（使用机械扫描的HFoV）。FT120是一款全固态LiDAR，采用电子扫描VCSEL和SPAD数组，针对短程应用进行了优化（盲点检测、机舱内等）。该公司于2023年1月上市，目前处于休整期。这表明他们的LiDAR技术仍在不断发展中。

【重点摘要】香港理工大学Gang Li与美国UCLA 杨阳团队发展了一种非单调中间态操控策略来同时优化非富勒烯有机太阳能电池的晶化动力学和能量损失。这种策略通过使用1,3,5-三氯苯作为晶化调节剂，可以诱导活性层的形态学首先增强后再缓和的非单调中间态过渡。在PM6:BTP-eC9 有机太阳能电池中，该策略实现了19.31%的效率；在PM1:BTP-eC9有机太阳能电池中，非辐射重组合能量损失降低至0.168eV（19.10%效率），为未来有机太阳能电池研究提供了巨大的潜力。【研究背景】非富勒烯受体有机太阳能电池代表了该领域的前沿，得益于材料和形态学调控的创新。非辐射重组损失的抑制和性能提升是有机太阳能电池研究的核心。过去常规的溶剂添加剂如1,8-二碘辛烷虽可提高非富勒烯受体的结晶性，但也会导致受体过度聚集，增加非辐射重组损失。开发新的形态调控技术同时优化D:A的自组装和降低非辐射重组已成为当务之急。本文利用1,3,5-三氯苯作为晶化调节剂，通过调控薄膜形成过程实现先聚集后缓解的非单调中间态转变，以同时实现有机太阳能电池的效率提升和非辐射重组损失的降低。【研究成果】本文研究团队开发了一种非单调中间态操控策略，通过在PM6:BTP-eC9富勒烯太阳能电池中应用该策略，实现了19.31%的效率(18.93%认证)，创下了二元有机太阳能电池的最高纪录。同时，PM6:BTP-eC9系统的非辐射重组合能量损失很低，只有0.190 eV。在PM1:BTP-eC9有机太阳能电池中，进一步实现了19.10%的效率和0.168 eV的非辐射重组合损失。此外，该策略展示了良好的通用性，在多个有机太阳能电池系统中都取得了优于常规1,8-二碘辛烷处理的效果。该策略不仅提高了效率，也改善了光稳定性。本研究为降低有机太阳能电池的非辐射重组损失、释放新兴非富勒烯材料的潜力提供了新途径。【研究方法】利用差示扫描量热法、热重分析、原位GIWAXS等手段研究了三氯苯与活性材料的交互作用。测试了三氯苯处理对有机太阳能电池性能的影响。利用空间电荷限制电流法、暂态光压法等手段研究了三氯苯处理后的电荷传输和重组动力学。通过原位UV-Vis反射光谱和GIWAXS等手段研究了三氯苯诱导的非单调中间态转变。计算并分析了三氯苯处理前后的有机太阳能电池各项损失。在多个有机太阳能电池系统中验证了该方法的通用性。测试了三氯苯处理对有机太阳能电池光稳定性的影响。【结论】研究中使用了一种新策略，使用1,3,5-三氯苯来优化有机太阳能电池。这策略改善了薄膜结晶过程，控制了分子聚集，成功提高了有机太阳能电池的效率，也减少了非辐射复合损失，为未来的研究提供了潜力。具有 DIO 和 TCB 处理功能的 OSC 的器件性能。TCB的通用性以及 损失和光稳定性分析。

《Nature(IF>69.504)》谭海仁团队最新研究-钙钛矿界面结构优化，叠层太阳电池效率28.5%。    【重点摘要】研究团队在铅锡混合钙钛矿/电子传输层界面引入双层钙钛矿异质结,有效抑制了界面复合损失,提高了电荷提取效率。通过在铅锡混合钙钛矿顶部沉积一层铅卤化物宽禁带钙钛矿形成双层异质结,混合钙钛矿太阳能电池的效率提高到23.8%。在混合钙钛矿子电池中应用双层异质结结构,全钙钛矿叠层太阳能电池实现了28.5%的记录效率。封装的叠层电池经过600小时光照后,效率仍保持在90%以上。【研究背景】全钙钛矿叠层太阳能电池具有利用光谱范围广、热损耗低的优点,被视为下一代光伏技术的有力候选。但是先前报道的铅锡混合钙钛矿底层电池存在开路电压和填充因子不足的问题,主要是钙钛矿与电子传输层之间的界面发生严重的非辐射复合造成的。构建混合2D/3D异质结是目前研究最多的抑制界面复合的方法,但2D层会增加电阻,影响电荷传输。【研究成果】南京大学谭海仁团队在铅锡混合钙钛矿/电子传输层界面引入了II型能带结构的3D/3D双层钙钛矿异质结。先在混合钙钛矿表面沉积一层铅卤化物宽禁带钙钛矿,再通过溶液处理转化为钙钛矿,形成双层异质结。这种结构有利于电荷提取,混合钙钛矿太阳能电池的开路电压和填充因子显著提高,效率达到23.8%。在混合钙钛矿子电池中应用双层异质结,全钙钛矿叠层太阳能电池达到28.5%的记录效率。封装后的叠层电池在连续600小时光照条件下,效率仍能保持在90%以上。这主要是因为双层异质结抑制了界面复合,提高了电荷转移速率。【研究方法】利用溶液处理和蒸发方法,在混合钙钛矿表面覆盖铅卤化物钙钛矿薄层,形成双层异质结。通过扫描电镜、X射线衍射等手段表征双层异质结的形貌和结构。测量并比较带异质结和不带异质结的混合钙钛矿太阳能电池的光伏参数。采用稳态和时间分辨光致发光、超快瞬态吸收等方法研究异质结的载流子动力学。在混合钙钛矿子电池中引入双层异质结,制作钙钛矿叠层太阳能电池。测试并优化子电池的参数,实现高效率。对叠层太阳能电池进行封装,测试其在光照条件下的稳定性。【结论】本研究在混合钙钛矿太阳能电池的界面引入3D/3D双层异质结,有效抑制了界面复合,获得了23.8%的高效率混合钙钛矿单电池。这种双层异质结结构应用于全钙钛矿叠层电池,进一步提升了效率至28.5%,表现出良好的稳定性。该成果为钙钛矿太阳能电池的界面设计和高效叠层电池的开发提供了新思路。宽禁带、窄禁带亚电池和叠层太阳能电池的光伏性能。a,带原VNPB和修改SAM的NiO空穴传输层的宽禁带钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。b,控制组和PHJ窄禁带钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。c-d,不同亚电池叠层太阳能电池的J-V和EQE曲线。从EQE光谱中获得的宽禁带和窄禁带亚电池的积分Jsc值显示不同叠层太阳能电池之间具有良好匹配的电流密度(光伏性能参数见补充表13)。宽禁带钙钛矿太阳能电池的光伏性能。a, 62个器件中的光伏参数统计。b-c, 性能最佳的宽禁带器件的J-V、EQE和总吸收度(1-R)曲线。

2023年8月14日在比利时鲁汶，imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。

第24届中国国际光电博览会将于2023年9月6-8日在深圳国际会展中心举办，同期七展覆盖信息通信、光学、激光、红外、紫外、传感、创新、显示等版块，面向光电及应用领域展示前沿的光电创新技术及综合解决方案，掌握行业最新动向、洞察市场发展趋势。随经济回暖,上游元器件到下游应用场景涌现商机。激光加工技术发展迅速,激光设备市场扩张。这有助国内精细微加工领域激光设备实现快速增长。激光加工高速高精度、绿色环保,符合智能制造趋势。新时代将推动激光行业提效增精、集成化。激光芯片是激光产业薄弱环节。且随自主化率提高,将带动整个激光加工产业发展,为行业健康发展提供市场保障。后疫情时代激光产业面临技术创新、应用拓展等挑战。本次论坛邀请核心企业、科研院所、应用端企业探讨激光赋能智能制造,推动产业可持续发展。

█ 重点摘要最近,陕西师范大学向万春团队利用光焱科技公司的测试设备,开发出以甘蓝胺（GDA）埋入SnO2/钙钛矿界面上分子桥优化钙钛矿太阳电池。该研究结合先进的测试设备与材料开发策略,实现了电池转换效率从22.6%提升到24.7%,并显著改善了稳定性。1. 使用分子改性剂甘蓝胺（GDA）在SnO2/钙钛矿的埋底界面上构建分子桥，从而产生优异的界面接触。2. 通过GDA和SnO2之间的强烈相互作用实现的，明显调节能级。此外，GDA可以调节钙钛矿晶体的生长，产生晶粒尺寸增大且无针孔的钙钛矿薄膜，缺陷密度显着降低。3. 经过 GDA 修改的钙钛矿太阳电池表现出开路电压（接近1.2V）和填充因子的显着改善，从而使功率转换效率从 22.6% 提高到 24.7%。此外，GDA 器件在最大功率点和 85°C 热量下的稳定性均优于对照器件。█ 研究背景钙钛矿太阳能电池因具理论上可达25%的高转换效率,受到广泛关注，但钙钛矿材料易受温湿度影响降解,SnO2与钙钛矿界面难以实现有效电荷传输,使实际效率较预期低,制约了商业化进程。如何提升钙钛矿太阳电池转换效率和长期稳定性是当前研究热点。充分发挥精密量测设备的优势,开发高性能钙钛矿材料与界面工程技术,实现电池效率和稳定性的同步提升,是目前的研究方向。█ 研究成果陕西师范大学向万春团队设计开发出甘蓝胺(GDA)分子材料,优化SnO2与钙钛矿界面。X射线衍射分析表明,GDA调控钙钛矿晶粒生长,生成高质量钙钛矿薄膜,增加晶粒尺寸,降低缺陷密度。此外，GDA 可以调节钙钛矿的生长以形成高质量的薄膜，从而减少缺陷和相关的非辐射电荷复合。因此，经过GDA修饰的 PSC 表现出接近1.2 V的令人印象深刻的VOC和 24.70%的效率，高于对照器件的22.60%和离子类似物醋酸胍(GAAc)修饰的PSC的24.22%，同时迟滞现象减少最后，与对照和GAAc修改的器件相比，GDA 修改也大大提高了最大功率点 (MPP)跟踪和85 °C热量下的器件稳定性。该研究成果发表在《Angewandte Chemie International Edition》█ 研究方法采用设备本研究采用光焱科技AM1.5G太阳光模拟器(AAA class solar simulator)以及Si标准参考电池SRC2020(NREL-certified silicon cell )，量子效率量测设备 QE-R。█ 结果与讨论要点1：分子与SnO2和钙钛矿的桥接作用研究团队选择GDA作为钙钛矿界面改性剂的原因有两方面：其一，GDA具有高热稳定性和良好的溶解性，在界面形成和沉积过程中能够提供稳定的支撑。其二，GDA分子含有羧基和GA基团，可以与SnO2和钙钛矿形成强的配位作用，从而在两者之间建立桥梁，改善界面接触，有助于提高载流子传输效率和减少电荷复合。研究团队通过实验和密度泛函理论计算证明了GDA与SnO2之间的化学相互作用，主要源于GDA中的羧基与SnO2表面的欠配位Sn4+结合。傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量也支持了这一观点，显示出GDA分子与SnO2层之间的相互作用。要点2：GDA对SnO2层的改性研究团队使用顶视扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）表征了GDA对SnO2层形貌和粗糙度的影响。GDA修饰导致SnO2表面的纳米粒子层变得更加均匀和连续，粗糙度减小，有利于钙钛矿薄膜的均匀成核和结晶，从而提高界面电荷转移效率。通过紫外光电子能谱（UPS）测量，研究团队观察到经过GDA修饰的SnO2能级发生改变，费米能级上升，有利于界面电荷传输。这些结果进一步表明，GDA修饰影响了SnO2的能级结构，从而改善了PSC界面性能。要点3：下界面改性对钙钛矿层的影响研究团队研究了经过GDA改性和未经GDA改性的SnO2层上钙钛矿层的性能。通过SEM和XRD表征，研究团队发现GDA修饰有助于形成更平坦和致密的钙钛矿薄膜，提高了结晶度。这对于减少电荷缺陷和提高电荷传输效率非常重要。要点4：下界面改性对钙钛矿薄膜结晶的影响通过原位XRD测量，研究团队研究了GDA修饰对钙钛矿薄膜结晶过程的影响。结果显示，GDA改性影响了中间相的形成，导致晶格膨胀。此外，研究团队发现GDA修饰还影响了钙钛矿薄膜的晶粒尺寸和结晶动力学，进一步改善了薄膜质量。要点5：器件性能与稳定性研究团队制备了经过GDA修饰和未经GDA修饰的PSC，并评估了它们的性能和稳定性。结果显示，经过GDA修饰的器件在光电转换效率（PCE）和稳定性方面都表现出优势。GDA改性有助于抑制非辐射电荷复合，提高载流子提取效率，并减少界面陷阱密度。这导致了更高的PCE和更好的稳定性。█ 结论该研究运用精密的光伏测试设备,开发出甘蓝胺分子材料修饰SnO2/钙钛矿界面,显著提升了钙钛矿太阳电池的转换效率和长期稳定性。研究证明先进测试设备的应用为材料开发提供了有力支撐,也为实现高效稳定钙钛矿太阳电池的低成本批量生产提出了新的设计思路。期待不同领域的产学研单位通力合作,加快高效钙钛矿太阳电池的实际应用进程。

光焱科技股份有限公司将参加【2023国际半导体展SEMICON】,9/06– 9/08 在台北南港展览馆 1 馆 4 楼 L0827 号摊位。SEMICON Taiwan国际半导体展是一个集结全球具有影响力的厂商、人才和技术的重要平台,不仅提供深入的资讯,还有助于开创新的市场机遇。此展览被誉为台北具国际化的半导体专业盛事,在全球半导体产业中具有极大的影响力,同时也名列第二大半导体专业展览之列。该展览不仅能够链接完整的微电子产业生态系统,还为产业、政府、学术界和研究机构之间建立了一座畅通无阻的合作桥梁。此外,它也扮演着企业与全球接轨的重要门户角色。作为见证商业合作巨大成就的重要平台,SEMICON Taiwan秉持着三大核心目标: 推动技术演进、促进合作交流。透过多元化的展览内容和活动,该展览不断提供最贴近企业各种需求的宣传渠道。并于9/8(星期五) 10: 40~11:00 于4楼的TechXPOT舞台创新技术发表会将发表“单光子雪崩二极管光电效应的测量技术与实际应用"之主题内容,欢迎您一同前来共襄盛举!地址: 台北市南港区经贸二路1号

这家新创公司计划利用资金吸引更多人才,并扩展到3D扫描和工业自动化等多个新产业。Ubicept起源于MIT和威斯康星大学麦迪逊分校的实验室,正在重新定义计算机视觉领域的界限。传统的计算机视觉依赖过时的“静态帧"方法,而Ubicept跳过此旧逻辑,直接利用SPAD单光子传感器将摄像传感器上接收到的单个光子转换为可靠的计算机视觉输出。由此产生的感知系统可以在严苛光照条件下运行,捕捉高速运动的清晰图像,甚至可以“看"到转角后面的景象。Ubicept的目标售价与传统摄像头系统相似。公司联合创始人兼CEO Sebastian Bauer表示:“我们对这一重大里程碑感到兴奋。这笔资金将支持我们加速努力,改变计算机‘看’和理解世界的方式,特别是在有挑战的环境中。" Ubiquity Ventures的Sunil Nagaraj补充道:“Ubicept是一家采用‘计数单个光子’方法进行计算机视觉的公司。我看到当前对此新一代感知技术及其解锁的使用案例有巨大需求。" Nagaraj先生也加入了Ubicept的董事会。E14 Fund的执行合伙人Habib Haddad增加道:“单光子传感器在过去几年中的发展显著加快,智能手机制造商也将其添加到设备中用于深度感测。Ubicept为此类传感器添加的处理将使其广泛用于通用成像和各种计算机视觉应用。其输出质量远胜于传统传感器。"这笔新资金将用于扩充Ubicept团队,获取更多知识产权,并将产品带给更多跨行业客户。这笔投资将增强Ubicept在单光子计算机视觉领域的地位。Ubicept是一家计算机视觉创业公司,源于MIT和UW-麦迪逊的实验室。该公司正在开发先进的计算机视觉和图像处理算法,使用对单光子敏感的图像传感器,可以在严苛光照条件下工作,迅速捕捉运动,甚至可以看到转角后的景象。Ubiquity Ventures是一家早期阶段的机构风险资本公司,投资于“屏幕外软件"创业公司,管理的资产超过1.5亿美元。Ubiquity的投资组合包括利用智能硬件或机器学习解决商业难题的B2B技术公司,这些问题超出了电脑和智能手机的范畴。通过将现实世界的物理问题转化为软件领域,Ubiquity的创业公司可进入巨大的绿地市场,并提供更有效的解决方案。

💼 让我们共同开创光电的新业界 💼亲爱的行业伙伴和朋友们， 第24届中国国际光电博览会即将到来，光焱科技Enlitech，真诚地邀请您与我们一同探讨光电领域的最新动态与趋势！【展会详细信息】日期：2023年9月6日 - 2023年9月8日位置：第24届中国国际光电博览会，6馆摊位编号：6E85、6E86第六馆CIOE智能传感展区重点展示了激光雷达技术，反映了其在智能感知技术及应用解决方案中的核心地位。上届展会的观众数据统计已经证明了激光雷达在行业中的巨大影响力，具体如下：参观人数：89,925参观人次：145,024如果您是以下领域开发人员，我们真诚地期待与您在展会上的深入交流，共同探讨合作与发展的无限可能性！激光雷达 (Lidar)：激光雷达SPAD (Single Photon Avalanche Diode)：单光子雪崩二极管APD (Avalanche Photodiode)：雪崩光电二极管PD (Photodiode)：光电二极管CIS (CMOS Image Sensor)：CMOS图像传感器请与我们在中国国际光电博览会上相聚，一同见证光电行业的辉煌篇章！