电池

本文系统综述了钙钛矿太阳能电池在反向偏压下的失效机制，全面梳理了反向偏压稳定性的最新研究进展，重点剖析了反向击穿电压阈值与其电学演化规律，深入探讨了器件老化行为的诱因及稳定性提升策略，并评述了相关原位表征技术的应用进展。最后，本文进一步提出了通过机器学习辅助逆向设计材料体系、构建动态载流子输运模型等创新性解决方案，为攻克反向偏压稳定性这一关键科学难题提供了新的研究思路。

随着全球能源需求的增长和环境问题的加剧，能源利用率问题已全面进入大众视野，占据越来越重要的地位。据统计[1]，工业过程中约20%-50%的能源以废热形式流失，而这些废热中仅有18%-30%被有效回收，造成了巨大的能源浪费。这一问题在“双碳”目标背景下尤为突出，亟需高效的热能回收技术支持。热光伏（Thermophotovoltaic, TPV）电池应运而生，这个融合了量子力学与能源科学的“跨界明星”，正在改写能量回收的游戏规则，它不像传统太阳电池那样"看天吃饭"，而是将热源转化为一定波长的光子，实现热能向电力的有效转化，热光伏电池目前已经实现了41.1%的转换效率，理论上可达56%的极限效率，助力碳中和目标的实现

西安建筑科技大学阙美丹&魏剑于《Advanced Materials》刊发文，题为"Strain-Induced Intrinsic Constraint BoostsSlow-Thermalization and Fast-Transfer of Carriers in FAPbI 3Quantum Dot Solar Cells"。本研究引入了一种应变诱导本征约束(SIC)策略，利用富氮配体的空间体积调控，在FAPbI₃ QDs中诱导各向异性表面应变(ε=0.53–0.78)。通过系统设计氮配位配体，醋酸胍（GA-酸）被证明能够通过填充A位空位来促进可控的各向异性晶格应变，同时建立自增强应力，从而有效增强Pb-O/I的反键相互作用并减少Pb-Pb轨道重叠，从而产生“慢热化和快转移”的协同效应，增强电荷转移。

本研究南京邮电大学辛颢、中国科学院物理研究所石将建和孟庆波等人通过分子工程调控溶液法ZnO纳米颗粒/银纳米线窗口层的多界面，解决了界面接触不良、表面缺陷和能级失配等问题，实现了全溶液加工Kesterite太阳能电池的14.3%认证效率。文章亮点：高效率突破：通过多界面分子工程优化，全溶液加工Kesterite太阳能电池实现了14.3%的认证效率，创下该技术路线的最高纪录。

顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果：基于工业纹理硅基底，团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池，其光电转换效率高达33.15%。最终，这块面积1平方厘米的串联电池，在标准测试条件下，效率成功突破33.15%，效率数据经权威认证。经过严苛的1000小时连续测试，新电池仍保持了91.7%的初始效率。当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时，中国团队已将标杆提升至33.15%。

一、钙钛矿电池的“成长烦恼” 1.高光表现：钙钛矿太阳能电池（PSCs）具备超26%的光电转换效率与低成本优势，是下一代光伏技术的“潜力股”。 2.致命短板：离子迁移引发的界面降解与电压损失（Vocdeficit），阻碍其商业化落地。

8月13日，团队成员展示柔性钙钛矿太阳能手机壳。钙钛矿太阳能电池因高光电转化效率和低成本，被视为接棒硅基光伏的下一代核心技术。2022年，南华大学大学生创新项目柔能光电团队成立，将柔性钙钛矿太阳能电池的柔韧性作为研发重点，并将突破口锁定于高柔性-高导电-聚合物透明电极，潜心攻克ITO电极易裂、钙钛矿薄膜易断、层间界面易分离三大技术瓶颈。柔性钙钛矿太阳能电池样品。

通威太阳能、电子科技大学与国家计量与测试技术研究院的研究人员，系统探究了宽能隙钙钛矿在织构硅衬底上的结晶控制机制，并据此提出了一种可提升叠层太阳能电池性能的优化方案。研究人员改进了两步蒸发—溶液钙钛矿结晶和成膜方法—提供了一种简单有效的策略来应对全纹理串联电池均匀成膜的挑战。由此产生的电池实现了31.58%的转换效率，这一数值对于基于商业硅的叠层电池而言，无疑是令人瞩目的高效表现。

随着日本大阪的夏季气温飙升至接近100华氏度，2025年世博会的工作人员正在穿着由钙钛矿太阳板供电的实用背心来抵御炎热。员工实用背心在整个2025年世博会期间都在进行测试。这些太阳能“薄膜”不像安装在屋顶或太阳能发电场上的硅电池板，后者占当今太阳能市场的98%。相反，它们由钙钛矿制成，钙钛矿是具有相同特征结构的晶体家族。钙钛矿太阳能电池重量更轻，生产成本更低，并且可以调整以吸收更广泛的光，包括可见光和近红外光。