太阳能效率
高效的电子传输与提取是实现高性能有机太阳能电池的关键。此外，A1-A2共聚策略有效降低了CIMs的LUMO能级，促进了从给体和受体双通道的电子提取，从而抑制了非辐射复合。基于PM6:L8-BO的二元器件分别实现了19.33%和17.89%的PCE，而三元器件的效率更是高达20.45%和18.34%。
引言全钙钛矿叠层太阳能电池因其理论效率可突破肖克利-奎瑟极限而备受关注，但窄带隙锡-铅钙钛矿的晶格不稳定性和卤化物迁移问题严重制约其发展。这一突破为钙钛矿叠层电池的商业化铺平了道路。叠层电池：2T结构实现29.6%的冠军效率，700小时运行后保持93.1%初始效率（图4d）。应用前景叠层电池商业化：高效率与长寿命结合，满足光伏产业对稳定性的严苛要求。
顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果：基于工业纹理硅基底，团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池，其光电转换效率高达33.15%。最终，这块面积1平方厘米的串联电池，在标准测试条件下，效率成功突破33.15%，效率数据经权威认证。经过严苛的1000小时连续测试，新电池仍保持了91.7%的初始效率。当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时，中国团队已将标杆提升至33.15%。
目前仅少数二元体系突破20%效率，且依赖复杂形貌调控。南开大学陈永胜团队设计核不对称受体Ph-2F，实现二元器件效率20.33%，创不对称受体世界纪录。该设计通过协同调控形貌与能损，为产业化提供高稳定性新路径。EQE光谱响应扩展至894nm，积分电流误差3%。动力学曲线拟合显示Ph-2F体系激子解离时间(τ)仅0.121ps，扩散时间(τ)缩短至5.161ps，空穴转移效率达98.71%，为高效率提供动力学基础。
针对这一问题，浙江大学陈红征团队创新性地采用三聚体受体TYT-S与分子静电势协同策略，成功优化低分子量聚合物PM6太阳能电池性能。该方案通过调控垂直相分布使激子解离位置向阴极偏移4.5nm，并延长分子预聚集时间33%，实现效率突破20.12%，较二元体系提升30%。深度精读图1：分子设计原理图1a展示PM6、Y6及三聚体TYT-S的化学结构，其中TYT-S的三臂设计是静电调控关键。
文章概述本研究报道了一种新型的钙钛矿-硅串联太阳能电池结构，通过在工业纹理硅基底上构建类似冰山的金字塔形貌，实现了33.15%的认证转换效率。该研究为工业兼容的高效稳定钙钛矿-硅串联太阳能电池提供了新思路。SEM图像显示，传统ITS基底上钙钛矿无法完全覆盖金字塔尖端，而SiOx填充形成的"冰山式"结构使钙钛矿获得类似平面基底的均匀沉积。这些结果证实SiOx填充强化了金字塔谷底的界面质量，有效提升了器件稳定性。
浙江大学和浙江爱光太阳能科技的研究人员解释说，虽然钙钛矿-硅叠层光伏电池很有吸引力，但实现利用金字塔尺寸大于 2 μm 的工业纹理硅 (ITS) 的高效叠层架构仍然是一项重大挑战。这种纹理表面使后续空穴选择层沉积的均匀覆盖和钙钛矿的高质量沉积变得复杂，最终导致叠层器件的显著接触损耗。
钙钛矿/空穴传输层界面的合理分子设计提供了一种抑制CsPbI3-xBrx基钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的可行策略。然而，用单一分子修饰剂同时实现高效的缺陷钝化和快速的电荷提取仍然具有挑战性。优化后的器件实现了22.49%的功率转换效率，这是迄今为止此类钙钛矿太阳能电池的最高报道值。这项研究提供了一种有前景的分子工程方法，可通过界面改性来增强无机钙钛矿太阳能电池的性能和耐久性。
尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%，但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下，二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势，更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程，设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%)，有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV)，同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终，基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%)，是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外，13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%，创下二元OSCs模块的效率纪录。
在这项工作中，通过SCAPS1D系统地研究了所提出的器件的结构，包括功率转换效率、HTL厚度、钙钛矿层、ETL以及温度、串联和分流电阻。所获得的器件具有1.46eV的开路电压，27.53mA/cm2的短路电流密度，填充系数为83.58%，效率为33.68%。HTL、钙钛矿吸收层和ETL的优化厚度分别为0.2、1.8和0.02微米(μm)，而优化后每一层的掺杂浓度为1021/cm3。这项研究凸显了无铅钙钛矿在下一代太阳能电池中的潜力，并表明通过仔细的材料选择和优化可以获得高效率。
