美国研究人员日前发现了一种新方法，可廉价制备能替代传统硅晶体制造太阳能电池的新材料。这种材料能更高效地将阳光转化为电能，有望成为下一代太阳能电池的制造材料。
美国宾夕法尼亚州立大学研究团队日前在美国《化学》杂志上发表报告称，有机金属卤化物钙钛矿材料可使用类似于报纸印刷的卷轴式制造方法，从而实现大量、低成本生产。
研究人员使用超快红外成像技术对这种材料的结构与组成进行了观察，发现它十分柔软，即使原子发生大规模振动，也能保持晶体结构。而处理硅等材料时，需要将晶体硬化来抑制原子振动。
论文作者、宾夕法尼亚州立大学化学副教授约翰·阿斯伯里说，硅太阳能电池制备复杂，难以满足大规模需求，研究人员一直在寻找新的替代材料。有机金属卤化物钙钛矿材料具备良好的吸光性，可提高电能转化效率。
阿斯伯里同时指出，目前有机金属卤化物钙钛矿材料常含铅等有毒物质，尚无法替代硅太阳能电池，但使用卷轴制备方法，将为开发下一代不含铅且性质更加稳定的有机金属卤化物钙钛矿材料奠定基础。
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12月3日，浙江省经济和信息化厅就2025年度重点企业研究院、企业研究院拟认定名单进行公示，拟认定浙江省可信数据智能重点企业研究院等211家省重点企业研究院和浙江省亿达时智能灯光企业研究院等1442家省企业研究院。
实现高性能且具有良好重复性的钙钛矿太阳能电池仍然是一项重大挑战，因其本质上对制备过程波动和环境变化极为敏感。本研究为提高钙钛矿太阳能电池性能与重复性提供了实用策略，并为可扩展制造与材料加速开发奠定了基础。
科学家们揭示了微观缺陷如何引发钙钛矿太阳能电池的灾难性故障。由科罗拉多大学博尔德分校的RASEI研究员MikeMcGehee领导，并与国家可再生能源实验室的科学家合作的一项研究，在《Joule》期刊上发表了新的发现，这些发现可能有助于克服在规模化生产下一代钙钛矿太阳能电池时面临的一个主要挑战。McGehee课题组在创造和优化钙钛矿太阳能电池方面有着长期的成功经验。这项工作代表了钙钛矿太阳能电池商业化征程中的关键一步。
关键原因之一是空穴传输层尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。本工作为高性能、可规模化溶液加工的α-FAPbI3基钙钛矿太阳能电池提供了可行路径。研究亮点：混合自组装分子策略实现全程刮涂制备高质量空穴传输层与α-FAPbI3薄膜，解决了传统SAM在刮涂中易聚集、覆盖不均的问题。器件效率创刮涂倒置α-FAPbI3电池纪录，小面积达25.43%，迷你组件达22.94%，并展现出优异的界面钝化与能级对齐效果。
云南大学研究人员最近报告了一项可打印介观钙钛矿太阳能电池的成果，该电池通过液态金属异质外延策略精确控制钙钛矿结晶。由此产生的可打印介观钙钛矿太阳能电池在0.10cm的器件面积上实现了20.2%的功率转换效率，滞后可以忽略不计。这项工作建立了一种液相异质外延范式，用于引导钙钛矿在密闭环境中生长，并强调了液态金属模板在可扩展、高性能和稳定的钙钛矿光伏中的潜力。
通过在低温真空环境下对前驱体湿膜进行处理，SSVF方法能够精确调控溶剂蒸发动力学，从而形成高度致密、低陷阱密度的钙钛矿薄膜。
在本研究中，中国科学院物理研究所石将建、李冬梅和孟庆波等人通过掺杂镁，在CZTSSe表面引入了额外的空位缺陷，从而降低了原子互换的能垒。这种空位辅助的方法增强了Cu-Zn有序化的动力学过程，进而减少了器件中的电荷损失。显著抑制缺陷与电荷损失：该策略使材料表面的Cu-Zn有序度大幅提升。效率突破与大面积器件验证：该工作获得了14.9%的认证效率，是当前CZTSSe太阳能电池领域的最高效率之一，证明了该策略的有效性。
钙钛矿缺陷和较差的底部界面极大地限制了无机卤化铯钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率。研究发现，AAESA分子与CsPbIBr前驱体成分之间的相互作用减缓了钙钛矿的结晶速率，从而制备出具有更高晶体质量和更大晶粒的CsPbIBr钙钛矿薄膜。由此制备的具有碳电极的平面CsPbIBr钙钛矿太阳能电池的效率达到了10.89%。
DCl介导的准二维钙钛矿引起的极化原理示意图。结果是形成了铁电准二维钙钛矿层，增强了电荷传输并抑制了整个界面的复合。当集成到基于隧道氧化物钝化接触的1.0cm整体钙钛矿/硅叠层电池中时，DCl介导的钙钛矿顶部电池可提供令人印象深刻的31.1%的PCE。
论文提出以生物质衍生的绿色溶剂γ- 戊内酯（GVL）为钙钛矿前驱体溶剂、乙酸正丁酯（BAc）为反溶剂，解决了传统有毒溶剂（DMF/DMSO）的环境危害与前驱体不稳定问题；GVL 基 FAPbI₃前驱体墨水可稳定储存一年，结合三丁基甲基碘化铵（TBMAI）形成的一维钙钛矿类似物（perovskitoid）钝化缺陷，最终小面积钙钛矿太阳能电池（PSCs）功率转换效率（PCE）达25.09%，12.25 cm²迷你模组经认证效率20.23%，为PSCs 规模化绿色制备提供关键方案。
一项发表于《自然》杂志的研究，通过创新的“双缓冲层”设计，成功制备出效率高达33.4%、可反复弯折4.3万次的柔性叠层太阳能电池，为可穿戴能源、建筑一体化光伏等领域带来革命性突破。
