京都大学等以“座垫型”分子结构提高钙钛矿太阳能电池效率

5月20日消息，新加坡南洋理工大学 的科学家团队开发出一种新型超薄半透明钙钛矿太阳能电池，其厚度仅为一根头发丝直径的万分之一，大约是传统钙钛矿太阳能电池的50分之一。研究人员称，这是采用类似材料制备的半透明钙钛矿太阳能电池中性能最高的数据之一。03研发进展与商业化前景据官方介绍，Bruno副教授是钙钛矿太阳能电池领域的先驱，她早期关于热蒸发钙钛矿太阳能电池的工作已被规模化。

赵一新团队开发了一种面向高效稳定钙钛矿太阳能电池设计的多智能体协同AI平台。图2钙钛矿组分、传输层及高稳定器件构型设计在多智能体AI平台的辅助下，团队设计的高效率钙钛矿太阳能电池在100C持续运行1000小时后仍能保持97%的初始效率，突破了其长期面临的稳定性瓶颈。

据报道，日本东京城市大学的研究人员在将钙钛矿顶电池与铜-铟-镓硒 底电池结合的叠层太阳能电池中，创造了新的世界级功率转换效率纪录。图片来源：东京城市大学这超过了德国亥姆霍兹柏林中心于2025年2月创下的钙钛矿-CIGS双联24.6%的纪录，此后全球各方一直努力将该技术推向25%的门槛。

2026年5月13日，陕西师范大学赵奎、刘生忠、瑞典林雪平大学高峰共同通讯在Nature在线发表题为“Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控，协同解决了界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾，实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式，有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。配体立体电子调控策略钙钛矿太阳电池的光电性能和稳定性

二氧化锡是n-i-p结构钙钛矿太阳能电池中核心的电子传输层材料，但其界面缺陷引发的载流子复合与能级失配问题，严重制约了钙钛矿电池的商业化进程。致密交联的P-DADMAC网络可强化界面机械互锁作用，提升界面附着力与应力耗散能力；同时，P-DADMAC释放的氯离子可协同钝化钙钛矿埋底界面与SnO表面缺陷，诱导形成梯度n型能带弯曲。

国家知识产权局信息显示，苏州大学;苏州益恒能源科技有限公司申请一项名为“一种单晶钙钛矿薄膜的表面处理方法、钙钛矿电池及其制备方法”的专利，公开号CN121985709A，申请日期为2026年4月。本发明优化了单晶钙钛矿薄膜表面，同时提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性，主要由光致卤化物相分离引起，仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外，作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附：图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。

基于该策略制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率突破33.08%，并展现出优异的器件稳定性，为钙钛矿基叠层光伏技术的商业化应用奠定了关键基础。在性能方面，基于该策略制备的1.68eV宽带隙单结钙钛矿太阳能电池，最高光电转换效率达23.50%，开路电压损耗显著降低。钙钛矿/硅叠层电池外推出的T90寿命超9700小时，户外严苛测试中稳定运行超540小时无衰减。

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发，旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明，HL220有效抑制界面复合，并降低器件内串联电阻。总体而言，HL220作为有效的阴极界面层，同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力，适合进一步放大和实际应用。

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果，开发了一种策略，将铅粉作为前驱体，并进行PbF₂后处理，分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合，使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中，不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下，85°C 运行 550 小时后，电池仍能保持其初始效率的60%。

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。