扫描探针显微镜 (SPM) 为人们对太阳能电池材料的纳米级和微米级特性以及光伏和光电技术的基本工作原理提供了重要的新见解。鉴于此，新南威尔士大学的Jincheol Kim、Jae Sung Yun和Jan Seidel教授在期刊《Advanced Materials》发文，题为“Scanning Probe Microscopy of Halide Perovskite Solar Cells”，他们深入探讨了扫描探针显微镜(SPM)技术在卤化物钙钛矿太阳能电池研究中的应用。提供了SPM测量能力的概述，展示了对钙钛矿太阳能电池材料的形貌、电子特性、化学特性和机械特性的深入理解。包括原子力显微镜、Kelvin探针力显微镜、导电原子力显微镜、压电响应力显微镜和扫描近场光学显微镜，研究了钙钛矿材料的电学、光学和化学特性。这些研究不仅提高了对太阳能电池器件加工和合成的理解，而且与SPM研究紧密协同，推动了该领域的进步。
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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。
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。
论文概览针对倒置结构钙钛矿太阳能电池中钙钛矿/自组装单分子层异质界面机械稳定性差、制约器件长期可靠性的关键瓶颈，青岛科技大学与中国科学院青岛生物能源与过程研究所联合团队创新性地基于软硬酸碱理论，设计并筛选出一系列硫醇（-SH）基交联剂，用于强化界面化学键合并提升稳定性。
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。
论文概览精确调控活性层形貌是提升有机太阳能电池效率的关键，但其复杂性使得实现可重复的最优结构极具挑战。针对此难题，四川大学彭强、徐晓鹏团队创新性地开发了一种溶剂蒸汽扩散策略。实现效率突破：将单结有机太阳能电池效率推升至20.7%以上，跻身世界最高效率行列。结论展望本研究成功开发并验证了一种基于溶剂蒸汽扩散的、用于精确调控非富勒烯受体多尺度预聚集的通用策略。
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。
