具有匹配能级和较高玻璃化转变温度的可溶液加工半导体聚合物的战略设计对于效率超过 25% 的热稳固 n-i-p 钙钛矿太阳能电池的发展具有紧迫的重要性。在这项工作中，浙江大学王鹏等人采用直接芳基化聚合法实现了三种氮杂[5]螺旋烯衍生共聚物的高产率合成，这些共聚物具有不同的HOMO能级和优异的玻璃化转变温度。
将这些半导体聚合物集成到甲脒三碘化铅基钙钛矿太阳能电池中后，光伏参数的明显差异显现出来，这主要源于空穴传输层的电导率和薄膜形态的变化。p-A5HP-E-POZOD-E共聚物具有共轭主链，由氮杂[5]螺旋烯、乙烯二氧噻吩、吩噁嗪和乙烯二氧噻吩的交替重复序列组成，初始平均效率为25.5%，明显超过螺-OmetaD(23.0%)、PTAA(17.0%)和P3HT(11.6%)等参考材料。
值得注意的是，p-A5HP-E-POZOD-E表现出高内聚能量密度，从而增强了杨氏模量并降低了外部物质扩散系数，从而赋予钙钛矿太阳能电池85°C的优异耐受性和操作稳定性。
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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%。
全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布，与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议，双方将共同成立合资公司，推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合，正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同，旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式，加速颠覆性技术的研发与产业化进程。
钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来，因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性，十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而，长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用，重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议，包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。
西安交通大学梁超等人提出一种原位双界面调控策略：在前驱体溶液中引入平面刚性电子给体四硫富瓦烯（TTF）。TTF与锡-铅钙钛矿前驱体组分间的电子给-受相互作用，辅以TTF原位自组装在钙钛矿体相及上下界面的双重富集，协同调控结晶动力学、均化Sn氧化态、促进载流子在体相与双界面处的抽取与输运，并稳固钙钛矿晶格。
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。
宽带隙甲脒铅溴钙钛矿太阳能电池在单结吸收体实现无辅助光驱动水分解方面具有潜力。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%。研究亮点：双重钝化协同增效：体相添加FASCN促进晶粒生长，表面处理PDAI钝化界面缺陷，显著抑制非辐射复合，开路电压提升至1.53V。
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。
综上，该研究表明，在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度，可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。
论文总览为解决钙钛矿薄膜在喷雾沉积过程中结晶质量差的难题，青岛能源所崔光磊＆邵志鹏、KAUSTStefaanDeWolf、山东师大唐波等人提出了一种“局部高浓度结晶策略”，通过调控溶剂配位环境，在喷涂过程中实现钙钛矿的均匀成核与取向生长。文章以Confinedcrystallizationstrategyenablinghigh-qualityperovskitefilmforadvancedphotovoltaics为题发表在Joule期刊上。图F的对比表明，该效率远超近年来报道的喷涂钙钛矿电池。
