电池太阳能

界面工程已成为解决钙钛矿与空穴传输层之间界面缺陷和能级失配问题的有效策略。该空穴界面分子设计策略为实现钙钛矿太阳能电池的高效率和高运行稳定性提供了可行路径。

3D/2D钙钛矿异质结构已成为同时提升钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效策略。本研究中国科学院大连化学物理研究所刘生忠和陕西师范大学冯江山等人引入了一种氟化哌啶衍生物——4-三氟甲基哌啶，作为3D钙钛矿的精确表面重构剂。高效电子提取与传输：3D/2D异质结显著提升电子提取效率，降低界面缺陷密度，抑制非辐射复合，使反式PSC效率突破26%，VOC高达1.194V。

10月23日，山东省科技厅、山东能源集团、中国科学院青岛能源所联合举办钙钛矿产业化高质量发展研讨交流会，山东能源集团与中国科学院青岛能源所签署合作框架协议，并为太阳能光电转化与利用全国重点实验室-技术验证与产业化示范基地揭牌，共谋钙钛矿光伏产业化高质量发展大计。

高效的宽禁带钙钛矿太阳能电池将叠层效率提高到34.9%，加强了下一代光伏电池的前景。然而，它们的商业应用受到宽带隙钙钛矿稳定性问题的阻碍，特别是在高温最大功率点跟踪条件下。鉴于此，2025年10月22日北京工业大学卢岳&新加坡国立大学侯毅于NatureMaterials刊发稳定定向蒸发宽带隙钙钛矿太阳能电池的中间相演化的研究成果，报道了~1.7eV宽带隙钙钛矿通过中间相演化的稳定性，实现了自导向晶体生长模式。

无机钙钛矿因其良好的热稳定性及光照下抑制相分离的特性，成为硅基叠层太阳能电池理想的顶电池材料。本文南开大学王鹏阳和张晓丹等人开发了一种弱p型材料——乙二胺乙酸甲胺与氧化镍结合作为空穴选择性层。基于此，CsPbI33无机钙钛矿太阳能电池实现了21.52%的光电转换效率，无机钙钛矿/硅叠层电池更是创下27.92%的纪录。高效率记录：单结无机钙钛矿电池效率达21.52%，叠层电池效率突破27.92%，均为当前报道的最高水平。

高效宽带隙钙钛矿太阳能电池已将叠层器件效率提升至34.9%，展现出下一代光伏技术的巨大潜力。本研究北京工业大学卢岳和新加坡国立大学侯毅等人通过中间相演化实现了~1.7eV宽带隙钙钛矿的稳定化，并引导其进入自引导晶体生长模式。在沉积初期形成的CsIBr中间相能够引导多晶薄膜沿特定取向生长。突破性热稳定性与寿命：器件在110°C高温下稳定运行超过500小时，室温MPPT寿命预计达7万小时，为宽带隙钙钛矿中最高之一，满足商业化寿命要求。

热蒸发是一种在薄膜制造中应用广泛的成熟技术，对于钙钛矿太阳能电池的可扩展制造具有巨大潜力。然而，完全热蒸发制备的钙钛矿太阳能电池的性能仍落后于溶液工艺制备的同类产品。最后，我们报道了一种完全热蒸发的p–i–n结构钙钛矿太阳能电池，在小面积电池中实现了25.19%的光电转换效率，在扩大尺寸的器件中实现了23.38%的PCE。此外，这一全干法、真空基制备工艺有望推动钙钛矿光电子器件的工业化生产与集成。

近年来，钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其低成本高效率逐渐成为研究热点。尽管其光电转换效率已高达34.6%，但这些高效叠层太阳能电池最有效的设计是基于非商用晶硅底电池，其正面经过抛光或具有亚微米级纹理结构，以确保钙钛矿薄膜高效沉积。在自然环境条件下制备的全织构化钙钛矿/硅叠层器件的有效面积为19.9平方厘米，获得了28.28%的高效率。这项工作为大面积钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的商业化生产开辟了一条新途径。