效率

目前，钙钛矿太阳能电池的最高效率已达到27%，使其成为下一代光伏技术的有力候选者。本综述北京航空航天大学张晓亮、吉林大学董庆锋、中科院高鹏、上海交通大学赵一新、北京大学肖立新和广东工业大学丁黎明等人打破了这一局限，系统性地总结了用于太阳能电池的所有钙钛矿类别，包括按成分、维度和结晶性分类的各类材料，旨在为钙钛矿太阳能电池的技术创新与产业化提供全面的路线图。

科学家最新发现，采用1,3-二氨基丙烷二氢碘化物均匀涂覆钙钛矿层表面，可将钙钛矿硅叠层电池的转换效率提升至33.1%，并延长器件的户外长期稳定性。然而，在这种大型金字塔绒面上制备钙钛矿叠层需克服一系列困难，因此吸引了众多研究团队参与攻关。此次的钙钛矿表面钝化方案，是该领域的最新突破。该研究团队还发现，钙钛矿表面钝化可提升整个钙钛矿层的电导率，进而提高叠层电池的填充因子。

此次设计的新型钙钛矿光伏器件，在室内光照条件下，能量转换效率达到商用同类产品6倍左右，同时展现出优异的耐久性，预计使用寿命可超过5年，远超此前多数实验室原型仅能维持数周或数月的表现。实验结果显示，该电池在1000勒克斯照度的室内光下，实现了37.6%的光电转换效率，创下带隙为1.75eV的钙钛矿太阳能电池在室内光照条件下的世界纪录。

这种分子杂化桥接策略的实施使倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.64%的功率转换效率，跻身该器件架构报告的最高效率之列。通过解决埋藏的钙钛矿/ITO接触的长期限制，该研究为钙钛矿太阳能电池的开发提供了重大进展，该电池将高效率与长期耐久性相结合，从而加速了其向实用光伏技术的潜在过渡。

近日，欧盟PEARL项目在为期三年执行周期的第18个月所披露的最新研究成果显示，其联盟在推进“研发带有碳电极的柔性钙钛矿太阳能电池”这一既定目标进程中，已取得阶段性进展。当前，研究人员现在已经在柔性PET基板上制造了效率超过21%的太阳能电池。从生产废物中回收铅和铯的协议进一步推动了PEARL向循环制造模式发展。

钙钛矿太阳能电池(PSCs)及钙钛矿/硅叠层电池是光伏领域的“潜力股”，但要实现工业化，空穴传输层(HTL)是关键瓶颈。传统有机, HTL易开裂、难大面积制备;无机NiO虽稳定,但常规射频(RF)溅射制备的 NiO 导电性低、界面稳定性差，严重限制电池效率。

为了突破这一天花板，科学家们正在探索钙钛矿硅叠层太阳能电池，它们结合了钙钛矿顶层和硅底层，可以捕获更广泛的阳光并有望获得更高的性能。他们表明，钙钛矿顶部电池的表面钝化可以在纹理硅上进行，这种类型已经用于大规模生产。同时，这种不平坦的表面使得钙钛矿层难以顺利应用。钝化在钙钛矿中的工作方式不同研究人员还揭示了钝化在不同材料之间的行为方式的差异。在钙钛矿中，它会影响整个吸收层。

澳大利亚石墨烯供应商FirstGraphene报告称，在钙钛矿太阳能电池中添加其功能化石墨烯产品后，效率提高了近两倍，生产成本降低了80%。FirstGraphene在一份公告中表示，通过添加其PureGraph产品，Halocell的PSC效率几乎翻了一番，达到30.6%，同时生产成本降低了80%。FirstGraphene去年年底签署了一项为期两年的协议，向总部位于WaggaWagga的Halocell提供PureGraph，用作其电池中的高性能涂层，声称此举为Halocell带来了市场优势。

最终制备的钙钛矿太阳能电池实现了22.5%的光电转换效率和1.280V的显著开路电压，而冠军叠层电池获得了30.5%的认证效率。该研究为解决混合卤化物钙钛矿的相不均匀性和提升薄膜质量提供了新路径。图1.钙钛矿薄膜中的卤化物分布。

在无预沉积空穴传输层的钙钛矿太阳能电池中，利用自组装分子建立低阻钙钛矿/ITO接触对实现高效空穴传输至关重要。ATAA的小分子尺寸和与DMAcPA的分子间相互作用，使其能均匀分散于大尺寸DMAcPA之间，促进致密分子排列，有效抑制聚集，提升空穴传输效率。实现高效率与高稳定性：倒置PSCs效率高达26.64%，并在1000小时连续光照下保持98.5%的初始效率，显著提升器件稳定性。