电池太阳能
从昆明理工大学获悉，该校研究人员开发出一种新型晶界稳定技术，成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题，为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。钙钛矿太阳能电池因成本低、光电转换效率高，被视为下一代光伏技术的核心方向。这一成果有效破解了钙钛矿电池“短命”难题，为其在实际场景中的应用奠定了基础。该研究团队表示，下一步将推进该技术的规模化制备研究，加速钙钛矿电池的产业化落地。
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中，通过界面修饰来缓解载流子传输障碍并抑制非辐射复合，对提升电池效率和稳定性至关重要。
然而，常用的咔唑基磷酸类SAMs与透明导电氧化物及钙钛矿的结合力较弱，导致界面粘附性不足，限制了器件稳定性。本研究美国西北大学BinChen、LinX.Chen和EdwardH.Sargent等人通过设计高偶极矩的给体-π-受体型SAM分子PAFTB，增强界面静电相互作用，同时优化其功能基团的化学锚定能力。实验表明，PAFTB的界面粘附强度是传统2PACz的2.8倍，显著提升了器件热稳定性。效率与工艺优化：PAFTB器件认证效率达24.9%，填充因子提升至84%，得益于界面缺陷钝化和载流子寿命延长。
在镍氧化物上沉积自组装单分子层是实现高性能倒置钙钛矿太阳能电池的关键。然而，钙钛矿前驱体导致的SAMs溶解和再沉积会形成单分子层泄漏，引发钙钛矿降解并降低器件稳定性。本研究西北工业大学李炫华等人提出了一种新方法，通过插入还原剂三膦盐酸盐实现NiO与SAMs的强耦合，构建集成化的NiO-SAMs空穴传输层。文章亮点强耦合界面设计：TCEP通过还原Ni并形成配位键和氢键，将NiO与SAMs紧密结合，吸附能提升至-7.97eV，显著增强界面稳定性。
8月8日上午，“钙钛矿太阳能电池”科技示范工程项目专题推进会在青岛召开。会议指出，钙钛矿太阳能电池作为新一代太阳能电池，具有成本低廉、转换效率高和应用场景广泛等优点，山东省委省政府高度重视发展钙钛矿太阳能电池产业，山东省科技厅采取“技术攻关+中试放大+应用示范”方式，立项实施“钙钛矿太阳能电池”科技示范工程项目，积极推动科技创新与产业创新深度融合。
能级精确调控：三氟甲基强吸电子效应诱导界面电荷位移，使NiO功函数负移，与钙钛矿能级偏移降至0.01eV。结论展望本研究通过三齿共价锚定分子3F-PTES，实现了NiO界面缺陷钝化与能级对齐的协同优化，推动倒置钙钛矿太阳能电池效率与稳定性同步提升。未来，通过进一步优化分子设计与规模化制备工艺，该策略有望为高效稳定钙钛矿光伏器件的商业化提供新路径。
氟掺杂氧化锡玻璃是钙钛矿太阳能电池商业化中最具潜力的基底之一，但其粗糙表面导致空穴传输层覆盖不均匀的问题长期存在。该研究为FTO基p-i-nPSCs的高效、高稳定性及可重复制备提供了新思路。文章亮点总结互补型HTL设计：PTAA与SAM在FTO粗糙表面的分区覆盖，解决了单一材料无法均匀覆盖的难题，降低界面能量损失。卓越稳定性：未封装器件在持续1000小时光照老化测试后效率零衰减，为FTO基p-i-nPSCs的工业化提供了可靠方案。
倒置(p-i-n)钙钛矿太阳能电池(PerSCs)相较于传统(n-i-p)结构，有望克服传输层的吸湿性限制。然而，其性能和稳定性常受限于疏水性空穴传输层的润湿性差及钙钛矿中的非辐射复合问题。本研究宁夏师范学院魏娟娟、阎云，北京化工大学于润楠和谭占鳌等人采用新型π共轭有机碱金属离子盐(Phen-OX)作为界面修饰材料，其兼具疏水性配体骨架和亲水性碱金属离子基团，具有两亲性。通过Phen-OX修饰阳极界面，可显著改善聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)表面的润湿性，并提升钙钛矿薄膜质量。此外，Phen-OX中的菲咯啉单元能与钙钛矿中未配位的Pb²⁺缺陷配位，抑制非辐射复合。同时，Phen-OX还促进钙钛矿结晶，最终实现效率达25.50%的高性能器件，并显著提升稳定性。
低n值准二维钙钛矿具有优异的稳定性，但其电荷传输效率较低。文章亮点：高效与稳定兼得：通过酪氨酸调控低n值相(n≤3)，同时提升准二维钙钛矿的稳定性和效率。载流子传输突破：Tyr增强层间电荷耦合，载流子扩散长度超1μm，电子迁移率提升4倍，器件滞后效应显著降低。大规模应用潜力：72.47cm组件实现20.28%认证效率，为目前大面积准二维钙钛矿器件的最高纪录，展示了商业化前景。
据科技日报8月10日报道，昆明理工大学研究人员开发出一种新型晶界稳定技术，成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题，为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。钙钛矿太阳能电池因成本低、光电转换效率高，被视为下一代光伏技术的核心方向。针对这一挑战，昆明理工大学研究团队提出了创新解决方案。这一成果有效破解了钙钛矿电池“短命”难题，为其在实际场景中的应用奠定了基础。
