斯坦福大学的工程师们正在致力于研发新技术，旨在让目前的太阳能能源系统的效率提升一倍。
这种新的方法被描述为“光子增强热离子发射”，克服了传统的光伏发电技术随着气温上升而效率下降的缺点，实现了较高温度下的能量转换。
研究人员利用一种半导体材料上的铯涂层完成了200摄氏度以上的高温下正常工作，如果该技术附加到现有系统中，可以降低部署抛物面天线和热转换装置的成本，提高实际效率到50-60%,是目前最高水平的一倍以上。
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本研究针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池的填充因子瓶颈，中国科学院新疆理化技术研究所刘家凯、中国科学院上海微系统所刘正新、刘文柱和张丽萍等人提出基于双梯度钨掺杂氧化铟中间层的创新方案。实验采用反应等离子体沉积技术，通过精确调控氧氩流量比，成功制备出具有梯度功函数的双IWO中间层。进一步优化IWO表面化学，增强了与MeO-4PACz空穴传输层的锚定作用，使钙钛矿层结晶质量显著提升，最终实现31.91%的认证效率。
中国石油大学（华东）和青岛理工大学的研究人员报告了一种新的分子桥接策略，以解决钙钛矿太阳能电池中已知的挑战—钙钛矿吸收层和载流子提取层之间埋地界面的接触不良。通过引入氨基磺酸钾作为SnOETL和钙钛矿层之间的桥接分子，该团队在器件效率和稳定性方面都取得了提高。这项工作强调了埋地界面工程在提高PSC性能方面的重要性，并证明像HKNOS这样具有成本效益、结构简单的分子可以在效率和耐用性方面带来显着的提升。
世宗大学、檀国大学、香港城市大学、沙特国王大学、哈利法科技大学和东国大学首尔分校的研究人员通过设计与二维二硫化钨集成的混合FA-MA钙钛矿基体，开发了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池架构。优化后的WTe集成PSCs实现了令人印象深刻的22.86%的PCE，比原始钙钛矿器件提高了18%。这项研究强调了工程混合钙钛矿-TMDs架构突破下一代光伏性能界限的潜力，为高效耐用PSCs的可扩展室温制造铺平道路。
论文概览实现均匀稳定的空穴传输层对大面积钙钛矿太阳能电池至关重要。这一系列创新成果为钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了全新解决方案。商业应用的可扩展性和工作稳定性本研究通过一体化2PACz-NiOxHTL技术成功实现了钙钛矿太阳能组件的大面积制备。该技术通过NiOx合成过程中的一步法原位锚定，显著提升了界面结合力、薄膜均匀性和电荷传输性能，为钙钛矿太阳能电池的大面积制备提供了理想解决方案。
实验结果证实，双层钝化策略能够精确调节钙钛矿的能级对齐，降低缺陷密度，并抑制界面非辐射复合。结合AlOx/PDAI2处理的整体钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.6%的光电转换效率，使用的是采用QCELLSQ.ANTUM技术制造的工业硅底电池。基于这一研究方法，研究人员提出了一种针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池特定挑战的双层钝化策略。通过利用AlOx和PDAI2的互补优势，双层钝化策略同时解决了能量损失和稳定性的问题，在不影响离子传输动力学的前提下优化了界面特性。
华北电力大学研究人员通过一项名为"碱增强反溶剂水解"的创新策略，将钙钛矿量子点太阳能电池的认证效率提升至18.3%，创造了该类电池的最高世界纪录。这项发表于《自然通讯》的研究，不仅刷新了效率数字，更攻克了长期困扰量子点太阳能电池发展的表面配体交换不充分的核心技术难题。这项创新不仅刷新了效率纪录，更重要的是开辟了钙钛矿量子点表面调控的新路径。
最终，基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率，并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破：刚性器件效率达20.1%，柔性器件达19.1%，均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性：ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%，并在连续光照下保持超过80%的初始效率。
最终，基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率，并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破：刚性器件效率达20.1%，柔性器件达19.1%，均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性：ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%，并在连续光照下保持超过80%的初始效率。
相比之下，2PACz的SFG信号无明显变化，说明Th-Cz的瞬态共振结构促进了高度有序的分子排列。图5：器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同空穴传输层有机太阳能电池的性能和稳定性。这些结果证实了瞬态偶极策略对不同活性层和基底的广泛适用性。基于该策略的OSCs实现了20.67%的认证效率，柔性器件效率达19.63%，均创下相应体系纪录。
全钙钛矿叠层太阳能电池在实现低度电成本方面具有巨大潜力，但其性能仍受限于窄带隙锡铅子电池中近红外光子吸收不足的问题。
这种分子杂化桥接策略的实施使倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.64%的功率转换效率，跻身该器件架构报告的最高效率之列。通过解决埋藏的钙钛矿/ITO接触的长期限制，该研究为钙钛矿太阳能电池的开发提供了重大进展，该电池将高效率与长期耐久性相结合，从而加速了其向实用光伏技术的潜在过渡。
