太阳能效率

西班牙的一个研究团队声称利用MXenes或其他二维材料制造了世界上最高效的钙钛矿太阳能电池。该器件依赖Mxene夹层，抑制非辐射复合，并在钙钛矿吸收层与电子传递层界面处提升电荷提取。

中国研究人员开发了采用立体互补界面设计的钙钛矿-硅叠层太阳能电池，实现32.12%的认证效率并提升长期稳定性。该策略优化了钙钛矿晶格中的分子适配，提高了电荷传输和器件寿命。

在有机太阳能电池中，将分子堆积从边缘取向调控至更优的面取向有利于改善垂直电荷传输和光伏性能。然而，由于加工条件复杂，实现这一结构转变的精确控制仍面临重大挑战。

柔性钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）是硅基光伏的有力补充，但其稳定性尤其在长期潮湿环境下仍远低于工业标准，这主要是由于水分子可透过柔性塑料基板渗透进入器件。传统疏水夹层虽能阻隔水分，但通常与极性钙钛矿前驱液不相容，因此难以用于钙钛矿薄膜下方。

屋顶太阳能电池板通常由晶体硅制成，其光电转换效率约为 25%。金属卤化物钙钛矿作为一类半导体材料，被认为是极具潜力的下一代太阳能电池材料，有望实现单晶硅电池难以企及的转换效率。采用钙钛矿制备叠层太阳能电池是一种前景尤为广阔的技术路径，这类电池的核心设计是将多种不同的光活性材料进行分层堆叠。

为此，我们提出了一种晶界能带反转策略，采用二丁基二硫代氨基甲酸铅作为界面钝化剂，同时实现了对1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。结合对空位缺陷的钝化作用，基于该策略的倒置结构器件实现了22.2%的功率转换效率，是目前空气中制备的1.68eV宽带隙钙钛矿电池中最高效率之一。本研究通过晶界能带反转策略，成功实现了高效率与环境制备的兼容性，推动了钙钛矿光伏技术的产业化进程。

柔性钙钛矿太阳能模块是当前可再生能源技术中的关键创新，为实现可持续高效能源解决方案提供了路径。通过用易获得的SWCNT替代稀缺且昂贵的ITO，这项工作强调了SWCNT在提升柔性太阳能技术可持续性与可扩展性方面的潜力。研究亮点：效率突破：采用硫酸处理的单壁碳纳米管作为窗口电极，实现了刚性钙钛矿电池24.5%、柔性电池23%以及柔性模块超过20%的转换效率，创下了无ITO柔性钙钛矿太阳能模块的效率纪录。

单片钙钛矿/CuSe串联太阳能电池在串联构型中具有独特优势，包括理想的带隙配对、全薄膜结构、优异的抗辐射能力和出色的稳定性。这项工作使单片钙钛矿/CIGS串联电池与领先的钙钛矿/硅和钙钛矿/钙钛矿技术相媲美，为下一代光伏技术提供了可扩展、多功能的框架。研究亮点：效率突破：研制出效率超过30%的单片钙钛矿/CIGS串联太阳能电池，创造了该体系的新纪录，显著缩小了与钙钛矿/硅串联电池的效率差距。

富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率，但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点：高效率与大尺寸兼备：采用非富勒烯ETL材料P3，实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率，且均通过第三方认证，为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

我们揭示了掺杂机制，并证明此类掺杂剂可将钙钛矿/OSC异质结处的空穴提取效率提升45%。使用金属茂盐掺杂剂的钙钛矿/OSC光活性层，相比使用传统LiTFSI基掺杂剂的薄膜，对湿气诱导降解的耐受性显著增强。显著增强器件界面稳定性与空穴提取金属茂盐掺杂剂及其反应副产物中性二茂铁能有效钝化钙钛矿表面，诱导能带弯曲并形成表面杂化态，从而提升空穴提取效率。