尽管倒置钙钛矿太阳能电池取得了显著进展，但其商业化仍然受到结晶不足和不利界面状态导致的效率和稳定性低下问题的阻碍。在此，中国科学院黄少铭、北京科技大学康卓、广东工业大学吴华林合成了一种名为12-SD-COF的具有长链烷烃磷酸盐支链的肼连接共价有机框架(COF)，并将其整合到钙钛矿前体中，以协同实现结晶、缺陷态和电荷分离的多维调控。
本文要点
1) 研究发现，具有周期性孔隙、大平面结构和丰富结合基团的12-SD-COF从前体溶液中挤出到埋入界面、表面和晶界上，促进了定向结晶，同时消除了钙钛矿缺陷，从而产生了高质量的晶体，抑制了非辐射复合。同时，p型掺杂优化的能级排列和诱导的分子内电场协同促进了界面电荷分离，最终实现了26.21%的功率转换效率(PCE)。
2) 此外，所获得的非封装器件具有良好的稳定性，在85°C连续加热应力下老化800小时、在50±3%相对湿度空气中老化1000小时和在连续1个太阳光照下老化1200小时后，保持了92%以上的初始PCE。
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近年来，随着自组装分子的应用，倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升，但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒，以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同，INPs上的OH基团键合稳定，能耐受溶剂冲洗和长期老化，从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。
作为全球光伏领域的新一代核心技术，钙钛矿电池凭借其卓越的效率潜力备受瞩目。其中，单结钙钛矿电池的理论转换效率上限可达33%，叠层结构钙钛矿电池更是高达43%，这两项指标均大幅超越传统晶硅太阳能电池29.4%的效率极限。通过持续的技术创新，团队成功攻克了薄膜材料广域带隙精准调控、高质量结晶工艺优化等一系列关键难题，先后3次刷新1.68eV宽带隙与1.50eV常规带隙钙钛矿电池的光电转换效率世界纪录。
通过持续的技术创新，团队成功攻克了薄膜材料广域带隙精准调控、高质量结晶工艺优化等一系列关键难题，先后3次刷新1.68eV宽带隙与1.50eV常规带隙钙钛矿电池的光电转换效率世界纪录。这一成果不仅标志着中国石油在钙钛矿电池技术领域实现了多路线布局，更使其跻身全球极少数掌握多种钙钛矿太阳能电池核心技术的企业行列。
本研究引入二苯基碳酸酯作为双功能分子调控剂，可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。这种协同调控机制获得了均匀、大晶粒的钙钛矿薄膜，并显著降低了缺陷密度。因此，基于DPC的钙钛矿太阳能电池实现了26.61%的冠军效率，优于对照组器件。
兰州大学曹婧团队设计了一种可溶液加工的四磺化卟啉中间层，其具备强偶极矩和多重配位点，可通过简单的水基后处理垂直锚定在SnO/钙钛矿界面。磺酸基团的强吸电子特性赋予该卟啉分子显著的固有偶极矩，极大促进了电子从钙钛矿向SnO的快速、高效提取与传输。UPS测试进一步证实，修饰后SnO电子传输层的导带与钙钛矿薄膜的导带匹配更为有利。
本研究嘉兴学院周二军、北京化工大学于润楠和谭占鳌等人通过引入金属螯合物，调控钙钛矿薄膜的纳米力学性能。该策略不仅聚焦于薄膜的纳米力学特性，还揭示了其物理性能与机械柔韧性之间的内在联系。纳米力学-光电性能协同调控：系统阐明了金属螯合物通过静电作用与氢键调控薄膜模量与应变，同步提升载流子寿命与器件稳定性，为柔性光电器件设计提供新思路。
宽禁带钙钛矿太阳能电池是叠层太阳能电池的关键组成部分。得益于改善的载流子提取性能，所得宽禁带钙钛矿太阳能电池实现了24.13%的光电转换效率，是目前宽禁带钙钛矿电池中最高效率之一。创新分子工程策略：设计并利用邻苯二胺构建π-共轭分子壁，其暴露的邻二胺基团可同步锚定溴与碘离子，实现模板化结晶，获得高度有序的晶面与垂直取向。
本研究引入碳酸二苯酯作为双功能分子调节剂，可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。通过羰基-Pb共价配位与芳香环π-Pb非共价相互作用的协同效应，DPC促进PbI发生可控预聚集以降低成核势垒，同时其与前驱体的强结合作用可延缓后续晶体生长。这种协同调控策略最终获得了晶粒均匀、尺寸大且缺陷密度显著降低的钙钛矿薄膜。结果表明，经DPC修饰的钙钛矿太阳能电池冠军光电转换效率达到26.61%，优于对照组器件；具有可扩展性的迷你组件效率达到21.24%。
论文概览活性层形貌的精确调控是推动有机太阳能电池走向实际应用的关键。结论展望本研究提出了一种基于主链衍生结晶模板的通用形貌调控策略，通过设计小分子BDD-C6与DTBT-C6，成功实现活性层垂直相分布、结晶性与相纯度的协同优化，显著提升激子利用与电荷传输效率，最终在多个二元体系中实现20%以上的高效率并具备优异厚膜兼容性。该策略为高性能、可规模化制备的有机太阳能电池提供了新的材料设计与形貌工程思路。
本研究普渡大学窦乐添等人设计了一种带有乙二醇醚侧链的离子液体——甲氧乙氧甲基-1-甲基咪唑氯化物，通过与NiO的协同作用调控钙钛矿生长并稳定埋底界面。MEM-MIM-Cl通过与欠配位Pb发生螯合作用，诱导形成新型中间相，从而抑制缺陷及缺陷诱导的降解。此外，昼夜循环老化测试表明器件具有前所未有的抗疲劳性能，突显了MEM-MIM-Cl在同步提升效率与操作稳健性方面的双重作用。
Spiro-OMeTAD是高效n-i-p钙钛矿光伏器件中最常用的空穴传输层材料，然而传统掺杂方法导致器件运行稳定性差。最佳钙钛矿太阳能组件的认证效率达到20.95%，是目前无锂spiro-OMeTAD基组件中的佼佼者。高效大面积组件与超强稳定性：实现20.95%认证效率的钙钛矿太阳能组件，并在未封装条件下连续运行700小时仍保持97%初始效率，为无锂spiro基器件树立新标杆。
