韩国全南大学的科学家采用联合沉淀法为太阳能电池发明出一种独特的钙钛矿层。
这种钙钛矿太阳能电池以卤化铅为光吸收剂，以纳米多孔氧化镍为空穴传输材料(HTL)，以甲胺碘化铅和甲基溴化铅为钙钛矿层，还有一层有机/无机氧化锌化合物电子传输层(ETL)来防止钙钛矿层暴露在空气中，从而避免电池退化。
根据发表在期刊《当代材料》上的文章，这种电池在初步测试中的转化效率为19.1%，使用五个月之后转化效率仅退化了1/5。
文章的联合作者Sawanta Mali博士解释道：“我们用简单方法成功优化了HTL和ETL保护层中的金属氧化物，从而增强了钙钛矿太阳能电池的空气稳定性。我们的主要目标是，以价格低廉、空气稳定性高的n型和p型无机金属氧化物替代昂贵、稳定性低、需额外添加剂的空穴传输材料，从而简化冗繁的制造流程。”
虽然这项技术目前仅用于实验室中，但文章通讯作者Chang Kook Hong十分肯定这种方法可以大规模应用。他解释道：“这种设备结构是可以进行大规模器件制备的。”
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12月26日下午，合肥新站高新区钙钛矿光伏产业创新发展会正式召开，高校专家、产业链企业金融机构、科创孵化平台代表齐聚新站共话钙钛矿光伏产业发展新机遇。
近日，东方电气集团所属东长研究院、东方光能联合攻关打造的5千瓦钙钛矿-晶硅两端叠层光伏户外实证示范电站在甘肃酒泉正式投运，标志着我国新一代高效光伏技术从实验室研发阶段向户外规模化实证示范实现关键突破。
近日，东方电气集团所属东方光能、东长研究院联合攻关打造的5千瓦钙钛矿-晶硅两端叠层光伏户外实证示范电站在甘肃酒泉正式投运，标志着我国新一代高效光伏技术从实验室研发阶段向户外规模化实证示范实现关键突破。针对钙钛矿材料的高温敏感性，团队采用了适配叠层电池的低温串焊与封装技术，有效降低热应力对钙钛矿层的损伤，成功研制出2384毫米×1303毫米钙钛矿-晶硅两端叠层光伏组件，实现从研发向工程示范的跨越。
最终，最优WBGPSC实现了VOC=1.29V、JSC=20.0mAcm、FF=82.8%和PCE=21.27%，对应Shockley–Queisser电压极限的92.8%。这些结果表明，协同缺陷钝化与能级调控对于释放WBG钙钛矿的完整电压潜力均至关重要。研究亮点：突破性电压表现：通过协同表面处理，宽禁带钙钛矿电池开路电压达1.29V，实现Shockley–Queisser理论极限的92.8%，为同类器件中最高之一。高效叠层集成：经处理的宽禁带钙钛矿作为顶电池，与硅底电池组成叠层器件，实现26.8%的光电转换效率与1.91V的高开路电压，展示其在实际叠层光伏中的应用潜力。
本研究中山大学毕冬勤等人首次设计并引入一种新型SAM分子——9--9H-咔唑，其具有共轭邻苯二酚锚定基团，应用于锡-铅钙钛矿电池中。此外，DOPhCz加速空穴提取并减少器件工作过程中的化学扰动。应用于全钙钛矿叠层电池时，效率达到28.30%。高效稳定全钙钛矿叠层电池：基于DOPhCz的Sn-Pb子电池效率达24.17%，全钙钛矿叠层效率达28.30%；在最大功率点连续运行500小时后仍保持80%初始效率，界面与运行稳定性显著优于2PACz体系。
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。
论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键，但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略，通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化，实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。
论文概览宽带隙钙钛矿太阳电池是叠层光伏器件的关键组成部分。然而宽带隙钙钛矿中较高的溴离子含量容易导致复杂的结晶过程和薄膜质量的降低。光稳定性测试中PA改性器件在1000小时连续光照老化后保持90.1%初始效率，远超对照组，证明2D钙钛矿通过结晶调控与相分离抑制实现钙硅叠层器件光电转换效率和长期稳定性的协同突破。这项工作为制备高质量宽带隙钙钛矿以及高性能钙硅叠层太阳能电池提供了重要的材料设计以及工艺路线指导。
我们深入研究了BPAH对ETL能级和迁移率的影响，并揭示了其与发光层之间的强相互作用，有效钝化了发光层表面缺陷，促进了电荷传输与辐射复合。研究亮点：一分子双功能：BPAH实现ETL能级调控与界面钝化BPAH分子插入POT2T分子间隙，改善π-π堆叠，提升电子迁移率；其咪唑基团与发光层中未配位Pb配位，增强铅-卤键结合力，有效抑制卤离子迁移与界面缺陷。
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。
