稳定性

钙钛矿纳米晶图案的微型化对于推动集成芯片级器件和下一代显示技术至关重要。本研究福州大学杨黄浩、复旦大学YihuiSang和聂志鸿等人提出一种聚合物模板原位生长策略，用于制备具有超小像素尺寸和优异环境稳定性的厘米级钙钛矿纳米晶阵列。所获得的纳米晶阵列像素分辨率高达59,325ppi。卓越的环境稳定性：聚合物封装层赋予钙钛矿纳米晶极强的耐水、耐热与耐紫外性能，水中浸泡1000小时仍保持91.8%发光强度，热循环与紫外照射下几乎无衰减。

全无机锡铅卤化物钙钛矿因其接近理想的带隙和优异的光电特性，成为下一代光伏器件中极具潜力的吸收层材料。该添加剂可同时钝化深层缺陷、抑制锡离子氧化、减少碘离子迁移并提升耐湿性，从而显著增强环境稳定性。经处理的钙钛矿薄膜在空气中保持稳定的钙钛矿相，并展现出更优的光电性能。基于该薄膜制备的器件实现了14.2%的功率转换效率，未处理对照组为8.9%，并在惰性气氛下储存3000小时后仍保持94%以上的初始性能。

为应对这一挑战，西北工业大学李祯等人开发了一种利用氟化聚酰胺酸进行原位晶界封装的策略。PIF聚合物在晶界处发生原位聚合，形成贯穿钙钛矿的三维聚合物网络，有效阻隔气体释放通道。引入PIF后，钙钛矿质量得到提升，基于PIF的刚性与柔性钙钛矿太阳能电池分别实现了25.28%和24.42%的光电转换效率。通过进一步引入ITO顶电极和外部封装，器件在1140小时内仅以0.009%/h的极低速率衰减。

苯基铵已广泛用于缺陷钝化，通过在3D钙钛矿顶部形成准2D钙钛矿层来增强钙钛矿太阳能电池的光伏性能。该反应加速了钙钛矿的降解，从而降低了光伏性能和长期稳定性。在这里，N、N-二甲基苯磺酰胺是一种通过简单工艺合成的非离子二元化合物，被用作缺陷钝化材料。此外，DMBSA钝化有效地抑制了非辐射复合，而其偶极矩感应出电场，促进了空穴向空穴传输层的高效转移。

显著提升了SAM层的处理稳定性和界面质量。图2：交联SAM膜的溶剂稳定性与界面特性分析图2通过系统的实验表征揭示了交联SAM膜在极性溶剂环境下的稳定性优势。图4：交联SAM基钙钛矿太阳能电池性能与稳定性突破图4展示了基于交联SAM的钙钛矿太阳能电池的卓越性能。

这些效果共同降低了杂质水平和缺陷密度，从而形成高度均匀和耐用的钙钛矿层。通过揭示驱动钙钛矿前驱体降解的基本机制并提出实用、可扩展的解决方案，这项工作代表了朝着高效、稳定钙钛矿太阳能电池工业规模制造迈出的潜在一步。

Wu 等人设计了并合成了开壳层的两种双自由基SAMs：RS-1 和 RS-2，其中RS-2额外引入甲氧基增强与钙钛矿的相互作用，RS-1 和 RS-2平面共轭的给体-受体结构，可以促进电子离域与双自由基态形成，通过引入空间位阻基团，提高了分子稳定性和溶液可加工性。

世宗大学、檀国大学、香港城市大学、沙特国王大学、哈利法科技大学和东国大学首尔分校的研究人员通过设计与二维二硫化钨集成的混合FA-MA钙钛矿基体，开发了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池架构。优化后的WTe集成PSCs实现了令人印象深刻的22.86%的PCE，比原始钙钛矿器件提高了18%。这项研究强调了工程混合钙钛矿-TMDs架构突破下一代光伏性能界限的潜力，为高效耐用PSCs的可扩展室温制造铺平道路。

近日，我国科研团队在新型薄膜太阳能技术领域取得重要进展，成功通过溶液法制备出均匀、大面积kesterite太阳能组件，并实现10.1%的认证效率！其中，kesterite因其元素丰富、无毒、稳定性好，被视为极具潜力的新一代光吸收材料。然而，溶液法制备多元素无机薄膜一直面临结晶不均匀、晶粒生长难以控制等挑战，导致组件效率长期停滞不前。

目前主要策略是在钙钛矿表面引入阻挡层以抑制离子迁移，但由于载流子传输的制约，此类方法无法完全阻止离子移动。本研究上海交通大学韩礼元和韩奇峰等人首次量化了抑制碘离子迁出所需的能垒阈值，并设计了一种复合功能层，通过散射与漂移协同作用达到该能垒要求，使碘离子迁移率降低99.9%。