太阳能效率
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。
钙钛矿太阳能电池是一种有前景的薄膜光伏器件，可实现高达27.3%的功率转换效率。由氧化镍和Me-4PACz组成的空穴传输层在这些器件中被广泛使用。此外，它们还可以用于与其他太阳能电池制备叠层电池。空穴传输层对PSCs极为重要，HTL自身的性能与稳定性具有重要意义。NiOx具有高透光率，其纳米颗粒稳定性优良。同时，使用NiOx的PSC仅保持初始PCE的62.9%。
钙钛矿太阳能电池的表面钝化虽可提升器件效率，但界面功能不完整仍对长期可靠性构成挑战。研究发现，SHF功能化的钙钛矿表面促进形成均匀致密的C层，有效阻隔离子扩散并稳定器件结构。基于该策略的p-i-n结构钙钛矿太阳能电池实现了27.02%的光电转换效率，1cm活性面积的器件效率也达25.95%。极端工况下近乎零衰减的稳定性：连续光照1200小时效率无衰减，高温与热循环下仍保持92%~94%初始效率，具备强工业适用性。
本研究针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池的填充因子瓶颈，中国科学院新疆理化技术研究所刘家凯、中国科学院上海微系统所刘正新、刘文柱和张丽萍等人提出基于双梯度钨掺杂氧化铟中间层的创新方案。实验采用反应等离子体沉积技术，通过精确调控氧氩流量比，成功制备出具有梯度功函数的双IWO中间层。进一步优化IWO表面化学，增强了与MeO-4PACz空穴传输层的锚定作用，使钙钛矿层结晶质量显著提升，最终实现31.91%的认证效率。
鉴于此，山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授和北航孙艳明教授等人近期在期刊《NatureCommunications》发文，题为“Criticallengthscreeningenables19%efficiencyinthick-filmorganicsolarcells”。研究提出了一种实验方案，将“临界长度”确定为决定厚膜有机太阳能电池性能的关键因素。创新点：1.提出“临界长度”作为厚膜有机太阳能电池受体的筛选指标，综合考量零场迁移率、跳跃频率与场依赖性，突破传统单一迁移率筛选的局限性。
在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而，这些优点往往被器件性能下降所抵消，主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升，从3.8%上升至27.0%。此外，Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移，导致器件性能下降。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位，提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成：采用无锡DArP法，成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克，产量80%，材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径，成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3，实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件，首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
虽然更紧密的异质界面有利于单线态激子解离，但也可能增加复合概率。香港科技大学广州吴佳莹、香港理工大学李明杰和马睿杰等人通过光物理分析发现，选用极化率较低的小分子填充这些界面，可在保持激子离域的同时，增强短程迁移率，从而抑制亚纳秒双分子复合损失。
科学家们制造了一种孔径面积为0.50cm2的半透明CsPbI3器件，该器件包含MAM缓冲层和具有边缘钝化功能的TOPCon底部电池。相应的4TCsPbI3/TOPCon叠层太阳能电池的效率达到了26.55%。研究人员表示，这项工作为半透明CsPbI3钙钛矿太阳能电的MAM夹层结构缓冲层建立了一种通用策略，从小尺寸到大尺寸，也适用于叠层太阳能电池。
