太阳电池
以晶体硅为代表的第一代太阳电池，其效率已接近理论极限，提效空间有限；第二代太阳电池（CdTe、CIGS、非晶/微晶硅等）虽然生产成本较低，但效率偏低，且其中部分材料存在资源稀缺或环境毒性等问题，难以支撑大规模可持续应用。在此背景下，第三代太阳电池应运而生，包括有机光伏、钙钛矿电池、多结叠层、中间带、热载流子、光子/激子倍增以及热光伏等。这些新技术的共同目标是在不增加复杂封装与阳光跟踪系统的前提下，不断推动单片电池转换效率的提升。
论文概览针对全钙钛矿叠层太阳电池中宽带隙钙钛矿子电池的开路电压损失与长期稳定性不足的关键问题，山东大学材料科学与工程学院研究团队创新性地提出在3D/2D钙钛矿异质结界面引入交联聚合物中间层的策略。结论展望本研究通过构建3D/PIL/2D钙钛矿异质结，成功实现了效率28.26%、开路电压2.151V的全钙钛矿叠层太阳电池，突破了宽带隙钙钛矿子电池的电压损失瓶颈。
中南大学李博、香港城市大学朱宗龙团队联合帝国理工学院等多家单位，创新性地提出一种“软-软”相互作用引导的异质结构建策略：在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚作为软路易斯碱添加剂。深度解析图1系统展示了基于软-软相互作用调控钙钛矿异质结构建的机理与过程。结论展望本研究通过DMS介导的“软-软相互作用”策略，成功解决了钙钛矿异质结制备中相纯度和共形性的调控难题，实现了效率与稳定性的协同突破。
论文概览针对柔性钙钛矿/CuSe叠层太阳电池中空穴传输层分子聚集导致的界面不均匀、效率损失与机械稳定性差等关键挑战，西湖大学联合多家科研机构创新性提出空间位阻分子设计策略，将平面型咔唑分子重构为三维π共轭骨架。该研究以"Homogenizinghole-selectivecontactsforcentimeter-squareflexibleperovskite/CuSetandems"为题发表于ScienceAdvances。柔性兼容性与稳定性：在粗糙柔性CIGS基底上仍保持优异界面均匀性，未封装器件在空气中连续运行230小时效率保持97%，万次弯曲后性能无损。
基于拓宽光谱响应的第三代太阳电池的诞生，正是为了突破这一困境。然而太阳电池属于交互系统，这意味着太阳电池吸收阳光的同时，必然会向太阳方向发射热辐射，造成不可避免的能量损失。在第三代太阳电池的应用场景中，引入循环器技术，将其特性得到了充分发挥。
研究意义提出自引导晶体生长新机制：通过中间相实现晶面定向控制，为蒸发法制备高质量钙钛矿提供新路径。结论展望本研究通过中间相演化诱导的自引导晶体生长策略，成功实现了高效、稳定、高度取向的蒸发宽带隙钙钛矿太阳电池，效率突破21%，推算寿命达7万小时，并成功应用于效率超过29%的钙钛矿-硅叠层器件。
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员潘旭团队，在反式钙钛矿太阳电池传输层优化方面取得进展，实现了太阳电池器件效率与稳定性的双重突破。在钙钛矿太阳电池器件结构中，除核心的钙钛矿吸收层外，其两侧的半导体功能传输层对电荷分离与输运发挥支撑作用，影响器件整体性能。
此次成果的发表标志着多光子SFOS高效太阳电池基础研究获得重大突破，为后续在硅上制备高效多光子SFOS太阳电池产业化奠定了重要基础。未来一道新能将持续深化与高校的科研合作，围绕多光子SFOS高效电池效率提升、成本优化等核心目标，全力推动该技术从实验室成果向产业化落地转化，通过技术突破为光伏产业的持续迭代升级注入新动能，助力全球光伏技术向更高效率、更低成本的方向稳步迈进。
作为最受期待的新型光伏技术之一，钙钛矿太阳电池在过去十年中取得了前所未有的巨大突破。从刷新世界纪录的叠层效率，到超长时程的稳定运行，大连理工大学物理学院科研团队在钙钛矿光伏领域的系列突破，是我国在新材料、新能源领域坚持自主创新、勇攀科学高峰的生动缩影。王敏焕于2020年6月博士毕业于大连理工大学微电子学院，现为边继明教授课题组老师，十年来一直致力于金属卤化物钙钛矿材料及其器件性能的相关研究。
基于此，倒置钙钛矿太阳电池实现了27.02%的PCE，并在连续光照、最大功率点跟踪2000小时后仍保持98.2%的初始效率。大面积组件认证稳态效率达23.18%；全钙钛矿叠层电池认证效率达29.07%。结论展望本研究通过引入双分子芳香相互作用的新颖设计，成功实现了钙钛矿晶体晶面沿面外取向生长与多重缺陷协同钝化，最终在单结、模块与叠层电池中均制备了高效稳定的光伏器件，进而为推动钙钛矿光伏技术走向产业化提供了可行的材料设计参考。
