小时候看过大力水手，一旦他吃下菠菜立马变得神勇无比。其实需要菠菜的不仅仅是大力水手，来自美国范德堡大学的科学家们近日宣布将在菠菜中提取某蛋白用在光电发电板上可以提高其输出效率。她们发表在《先进材料》的一篇文章中写道将硅太阳电池和光合作用的蛋白质Photosystem1(PS1)组合使用会提高传统太阳能电池板的输出电压和电流。
PS1是一种可以将光能转化为其他能量的完美蛋白，转化效率几乎达到100%，而且它便宜易提纯。当然这种蛋白不仅仅在存在与菠菜中，平常吃的绿色蔬菜几乎都有，不过在其他的植物中，包括入侵藤本野葛，使用后质量明显快速变低，可能持续性不够。
硅研究者们发现掺添PS1的硅电池板工作效率明显变高几乎是之前的生物混合动力电池板的两倍。科学家们下一步工作就是将其放大，看看其在大电池板的工作效率一遍给一些小型的电器设备供电。
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效率：DCA-1F共SAMs器件表现最优，冠军PCE26.11%，开路电压1.179V，短路电流密度25.89mA/cm，填充因子85.49%；DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%，均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性：30-50%湿度环境下储存1000小时，DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE；1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时，仍维持～90%效率，而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。
近期，中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的团队发现，基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题，主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜，团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升，将为其产业化发展提供重要支撑。
Huang等人关键发现：溴杂质意外提升性能意外发现：商用SAM材料4PADCB中意外含有溴代杂质，这些杂质反而提升了叠层电池性能。低滞后性：Mix和C-4PADCB电池滞后明显小于纯Bz-PhpPACz（图5B）。
针对这一挑战，湘潭大学、西安交通大学、西安科技大学等多个团队合作设计并合成了两种具有相似骨架的香豆素衍生物固体添加剂：挥发性C5与非挥性C6。结论展望本研究通过精准设计一对结构相似但挥发性迥异的香豆素衍生物添加剂，首次系统比较并揭示了挥发性与非挥发性固体添加剂在有机太阳能电池中的作用机制差异。
论文概览精确调控活性层形貌是提升有机太阳能电池效率的关键，但其复杂性使得实现可重复的最优结构极具挑战。针对此难题，四川大学彭强、徐晓鹏团队创新性地开发了一种溶剂蒸汽扩散策略。实现效率突破：将单结有机太阳能电池效率推升至20.7%以上，跻身世界最高效率行列。结论展望本研究成功开发并验证了一种基于溶剂蒸汽扩散的、用于精确调控非富勒烯受体多尺度预聚集的通用策略。
Empa、四川大学、国立清华大学、FluximAG、苏黎世联邦理工学院和斯洛伐克科学院的研究人员证明，超薄PEDOT：PSS中的垂直相分离会产生界面偶极，限制柔性钙钛矿叠层电池性能，而将曲拉通加入PEDOT：PSS可抑制这些偶极子并提升器件效率。柔性全钙钛矿叠层太阳能电池和微型模块。本研究不仅揭示了PEDOT：PSS中界面偶极子作为钙钛矿叠层中的隐藏损耗机制，还提供了一种可扩展的克服方法。
咔唑基自组装单层膜作为倒置钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层被广泛使用，但它们在溶液中易形成胶束，导致界面均匀性下降。本文苏州大学袁建宇等人设计并成功合成了一系列氟化共轭SAMs，开发出一种用于高性能倒置PSCs的共SAM体系。基于DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F共SAMs制备的倒置PSCs分别实现了25.21%、26.11%和25.05%的冠军光电转换效率。共SAM策略实现高效稳定器件：DCA-1F与MeO-2PACz共混形成均匀单层，使倒置PSCs效率提升至26.11%，并在MPP跟踪1000小时后保持约90%初始效率。
前言：钙钛矿-硅串联太阳能电池的实验室效率已接近35%。我们采用基于蒸汽的共蒸发方法，在金字塔纹理硅基底上均匀沉积高质量的钙钛矿层，从而制备出效率、稳定性和可重复性都得到增强的钙钛矿–硅串联太阳能电池。利用TFPTMS调控吸附动力学带来的薄膜质量提升，钙钛矿–硅叠层太阳能电池在工业纹理化硅片上实现了超过31%的光电转换效率，并具有增强的可重复性。钙钛矿–硅叠层太阳能电池的EQE谱和反射曲线。
2025年12月18日新加坡国立大学侯毅于Science刊发在绒面硅上实现最佳钙钛矿蒸汽分配实现高稳定性叠层太阳能电池的研究成果，在绒面硅衬底上实现平衡的蒸汽分配是形成高质量钙钛矿薄膜并确保器件性能的先决条件。研究表明，有机物种（例如FA+）与金字塔形织构表面的相互作用较弱，导致吸附不足和相杂质的出现
牛津大学的一位研究人员发现，透明导电电极可使钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率降低超过2%，损失与电阻、光学效应和几何因子权衡有关。基于此，Bonilla提出了一个统一的光学-电气模型，考虑了双端钙钛矿-硅叠层太阳能电池设计中的这些因素。而叠层电池通常采用中间或者背TCEs，这进一步降低性能。据Bonilla称，这些损失与实验结果一致，显示在氧化铟锡沉积、抗反射涂层或原子层沉积屏障层中微调，直接导致先进叠层电池的性能可测量提升。
针对这一问题，常州大学朱卫国课题组提出了一种基于挥发性固体添加剂1,3-二溴-5-碘苯的双相协同调控策略。该研究以“Dual-PhaseRegulationviaaVolatileMorphologyDirectorEnablesTrap-SuppressedOrganicSolarCellswith20.6%Eciency”为题发表在顶级期刊AdvancedMaterials上。径向分布函数与FT-IR光谱进一步证实了DBI优先与PM6的给体骨架发生非共价相互作用。时间演化分析显示适量DBI可促进PM6预聚集并同时抑制Y6的过度聚集。IR-AFM形貌图直观证实，适量DBI诱导形成了清晰、互穿的双连续相分离结构，而过量添加剂则导致相边界模糊、形成孤立域。
