Sunpower与友达的合资企业成功制造出第一批太阳能电池

2012年，我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池，开辟了一个新领域，并引发了认证功率转换效率超过27.3%，超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今，随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%，钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来，钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场，预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现，随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

分子骨架几何结构的微小变化影响有机太阳能电池中的分子间相互作用与性能。本文香港理工大学罗正辉等人研究了三种异构小分子受体，以揭示不同稠环构型如何调控分子堆积、电子耦合和薄膜形成。原位光学测量显示，NaO1在成膜过程中促进快速且连续的结构演化，形成平滑的形貌和均匀的相分布。我们的研究结果凸显了稠环异构化如何决定有机太阳能电池中结构-堆积-性能之间的关系。

卤化物钙钛矿太阳能电池因其高效率与缺陷耐受性结构而具有成为下一代光伏技术的巨大潜力。光谱与电学分析表明，该处理抑制了非辐射复合，保持了晶界电势，并提升了光热稳定性。这些结果表明，CeO的掺入为增强钙钛矿太阳能电池在同时面临环境与辐射暴露时的耐久性提供了一种有效策略，为其在陆地与航空航天能源技术中的可靠应用铺平了道路。

钝化接触是实现高效晶体硅（c‑Si）太阳能电池全部潜力的关键赋能技术。过渡金属氧化物（TMOs）因其宽带隙、可调的功函数（WF）和有效的表面钝化能力，作为钝化接触层受到广泛关注。氧化镓（GaOₓ）具有超宽带隙（≈4.8 eV）、高电子迁移率以及因其丰富的固定电荷而具有优异的场效应钝化能力，但其在钝化接触中的应用尚未被探索。

钙钛矿基叠层太阳能电池是下一代光伏技术的关键。作为核心组成部分，载流子传输层（CTL）在单结与叠层钙钛矿电池中均面临界面接触不良和载流子传输效率低等问题。

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb，钝化缺陷并抑制铅泄露；其含氮部分与I形成氢键，抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性，并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化：AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度，并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐，实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

本研究引入二苯基碳酸酯作为双功能分子调控剂，可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。这种协同调控机制获得了均匀、大晶粒的钙钛矿薄膜，并显著降低了缺陷密度。因此，基于DPC的钙钛矿太阳能电池实现了26.61%的冠军效率，优于对照组器件。

宽带隙钙钛矿材料对叠层太阳能电池至关重要，但富Br软晶格可能引发严重的离子聚集与迁移，显著损害器件效率与稳定性。由此，晶体质量提升的钙钛矿薄膜表现出更高的离子迁移能垒和增强的界面载流子提取能力。这些协同效应使单结钙钛矿太阳能电池效率高达23.24%，单片钙钛矿/硅叠层电池效率达30.16%，并在热、湿、光应力下展现出优异的稳定性。

2D/3D钙钛矿异质结构提升了钙钛矿太阳能电池的性能。本文南京航空航天大学赵晓明等人研究了芳香铵配体的吸电子强度对钙钛矿界面稳定性的影响。此外，组件在30天户外运行中保持稳定的功率输出，显示出其在实际应用中的潜力。研究亮点：配体吸电子能力调控界面稳定性：通过杂环中氧原子数量的增加，系统调控芳香铵配体的吸电子能力，最强吸电子配体ABDI有效抑制2D相形成并阻止离子互扩散。

钙钛矿太阳能电池因其轻质、超高功率转换效率和可调光电特性，为超越传统光伏技术的应用提供了前所未有的机遇。然而，目前关于PSCs在这些特殊环境中的研究仍较为零散，且对其在耦合外部应力下的耐受机制缺乏深入理解。

在钙钛矿顶部表面覆盖内部封装层对于提升钙钛矿质量、实现高性能钙钛矿太阳能电池至关重要。本文成都理工大学段玉伟和彭强等人通过硅氧烷基团的自交联聚合和环氧基团的开环加成反应，原位合成了一种新型内部封装层，以克服长期以来被忽视的IEL缺陷，例如消除副产物的不利影响，以及在提高钙钛矿质量和最小化Pb泄漏之间取得平衡。