加利福尼亚大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）的科学家们已经创造了来自不同钙钛矿材料制成的多层混合光伏电池，其具有26%的峰值效率。据说，这种电池可以很容易地喷涂到柔性表面，制作可弯曲，高效率的太阳能电池板。
这种太阳能电池采用杂化的有机-无机砾岩钙钛矿，采用与常见的硅基太阳能电池类似的方式捕获进入的光子，将能量转换为电流，然而，不同于目前刚性硅半导体材料需要大量昂贵的处理和操作才能制成太阳能电池，这种太阳能电池采用的钙钛矿光伏器件成本更便宜和更容易制造。
这种太阳能电池效率也非常高，这归功于由单原子厚的六方氮化硼层分离的两种类型钙钛矿夹层，每个钙钛矿层设计为分级带隙层，具有低电阻和高增益，能够吸收不同波长的光。这种组合有效地将大部分光谱上的光子收集和转换成能量。
目前这种全新太阳能电池标准工作效率是21.7%，已经比当前大量商业设备和家用太阳能系统中使用的标准多晶硅太阳能电池效率高出10%至20%。
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然而，缺陷阻碍了LSS薄膜实现有效的导电性。本工作不仅为基于溶液法制备硫族钙钛矿薄膜提供了可扩展的路径，也为开发用于透明电子器件的p型透明导电材料提出了新策略。
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。
FASCN促进钙钛矿晶粒长大，PDAI减少表面缺陷，共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层，改善能级对齐并降低界面能量损失，使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V，能量转换效率达9.4%。该系统太阳能-氢能转换效率达6.5%，是目前报道的单吸收体PV-EC系统中最高值。单吸收体水分解效率创纪录：将优化后的1.0cm器件集成于PV-EC系统，实现6.5%的太阳能-氢能转换效率，为目前单吸收体光解水系统最高值。
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。
自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料，能够调控能级、提升电荷提取效率，并改善器件效率与稳定性。其中，基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键，作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。
香港科技大学周圆圆、香港理工大学蔡嵩骅等研究团队，通过低剂量扫描透射电子显微镜首次在铯掺杂混合阳离子钙钛矿薄膜中，发现了一种新型亚稳态晶粒内杂质纳米簇。核心技术亮点首次发现晶粒内隐藏杂质：利用超低剂量扫描透射电镜，首次在原子尺度上直接观测并解析了隐藏在钙钛矿晶粒内部的亚稳态ABX型杂质纳米团簇的晶体结构。
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。
本文提出局部高浓度（LHC）前驱体策略，通过强/弱配体溶剂组合调控溶剂化结构，使钙钛矿在喷雾沉积过程中于液滴内实现均匀受限的体相预成核，成功制备出高质量钙钛矿薄膜，实现了高效、高湿度耐受、可在复杂曲面沉积的钙钛矿光伏器件。
论文第一完成单位为同济大学材料科学与工程学院。同济大学陆伟教授与袁宾研究员为论文通讯作者。陆伟教授团队以电磁功能材料为主要研究对象，在多功能集成电磁防护材料等方向进行了系统性研究。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支撑下，近期多项电磁防护材料研究成果发表于高水平期刊。
胺基末端配体，无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用，都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂，并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而，即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池，在运行过程中仍会迅速降解，这引发了对钝化耐久性的担忧。总之，研究结果揭示了一种普遍机制，即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化，而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。
李亮教授团队在本文中指出：钙钛矿材料依托“高定制潜力、低定制成本”的独特优势，可通过构建面向应用的定制化器件架构充分释放其材料潜能，进而在客制化电子器件领域确立不可替代的地位。本文揭示了钙钛矿材料在功能定制化方向的不可替代地位，更为钙钛矿探测器从“性能对标替代”转向“应用牵引定制化”的商业化路线提供了清晰指引。
