”太阳能电池

硅太阳能电池是可持续能源的重要组成部分，但其效率仍受限于填充因子等损耗因素。本研究中山大学高平奇、兰州大学贺德衍、隆基绿能科技股份有限公司薛超伟、方亮、徐希翔和李振国等人开发了一种混合交叉背接触太阳能电池，结合了全表面钝化与激光处理隧穿接触技术，实现了27.81%的光电转换效率，接近理论极限的95%。通过整合高低温工艺，我们有效抑制了载流子复合并提升了接触性能，实现了87.55%的填充因子，接近其理论极限的98%。

在这项工作中，作者提出了一个数据驱动、算法指导的实验框架，用于系统优化PSCs的性能。在高性能钙钛矿太阳能电池优化中，数据驱动方法面临诸多挑战，优化算法可以作为一种系统化的方法，用于指导数据收集并在无需大量数据的情况下识别最佳设计。在此，科学家报道了DFO算法指导实验的成功应用，该方法系统地优化了PSCs器件堆栈多层中的多达六个工艺变量。

不对称设计已成为提升有机太阳能电池中非富勒烯受体性能的有效策略。最终，基于纯手性双面IE4F的OSC实现了8.17%的能量转换效率，是meso-IE4F的三倍以上。本研究揭示了NFA异构化的重要性，并为同手性不对称NFA提供了新的分子设计策略。研究亮点：首次在有机太阳能电池体异质结中实现CISS效应手性双面NFA在纯膜和BHJ中分别实现高达~70%和~50%的自旋极化率，为OSC中自旋调控开辟新路径。

刚性叠层电池的效率纪录不断被刷新，从2013年的13.7%一路攀升至2025年的34.9%，然而柔性叠层电池的发展却始终滞后，此前最高效率仅为29.88%。深度精读图1：器件结构与性能突破图1展示了柔性钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的器件结构与关键性能。冠军器件认证效率达33.6%，开路电压创2.015V纪录，稳态功率输出达33.2%。这些数据充分验证了该柔性叠层电池在实际应用场景下的可靠性。柔性叠层电池效率随退火温度升高而提升，最优条件下平均效率达33.4%。

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。

大多数高性能钙钛矿使用添加剂来控制结晶，但其在结晶过程中的作用仍不明确。本文伍珀塔尔大学AndreasF.Kotthaus，AlexanderHinderhofer，ThomasRiedl和KaiOliverBrinkmann等人提出证据表明，典型的结晶添加剂并不主要影响成核阶段，而是通过提高离子在晶界间的迁移率，促进晶粒的粗化生长。此外，还建立了添加剂工程与钙钛矿后处理之间的直接联系，为材料设计和工艺工程提供了统一框架。

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。

经过十余年的快速发展，其光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26%，逼近单晶硅太阳能电池水平，但与理论极限效率仍存在一定差距。实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素之一是制备高质量钙钛矿半导体薄膜。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。