稳定性

香港科技大学（科大）、耶鲁大学、劳伦斯伯克利国家实验室和洛桑联邦理工学院的工程学院（SENG）的研究团队推出了全面的仿生多尺度设计策略，以应对钙钛矿太阳能电池商业化的关键挑战：长期运行稳定性。这些战略从自然系统中汲取灵感，旨在提高太阳能技术的效率、弹性和适应性。

导语钙钛矿太阳能电池的效率已媲美单晶硅电池，但长期稳定性问题阻碍其商业化进程。近日，研究团队在《AdvancedMaterials》发表重磅研究，设计了一类基于螺-吩噻嗪的新型空穴传输材料，其中氟功能化衍生物在小面积电池中实现25.75%的认证效率，25cm组件效率达22.07%，并在ISOS-L3老化测试中保持80%效率超过1000小时，性能与稳定性全面超越传统Spiro-OMeTAD！核心创新点分子设计突破：以螺-吩噻嗪为核心骨架，通过不对称引入萘基、氟代芳烃或芴基调控能级与热稳定性。

随着全球光伏电池技术革新的浪潮奔涌向前，n-TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)太阳能电池因其高效率、无光致衰减等优势占据市场的主流份额。然而，在高温高湿的沿海或热带地区，光伏组件的寿命往往大打折扣。金属电极腐蚀导致的性能衰减，一直是行业痛点。特别是高效率的n-TOPCon太阳能电池，其背面金属化区域的湿热稳定性问题，严重影响其组件在高湿热地区的度电表现和稳定性。近期，南昌大学与天合光能联合团队在《Solar RRL》发表重要研究成果，揭示了金属浆料丝网烧结的温度对n-TOPCon电池耐湿热稳定性的关键影响。我们来学习一下这篇文章。

香港科技大学化学及生物工程学系的副教授、能源研究院副院长周圆圆教授及其研究团队最近提出了一种生物启发的综合多尺度设计策略，以应对钙钛矿太阳能电池商业化面临的关键挑战——长期运行的稳定性。钙钛矿太阳能电池因其低温、基于溶液的制造工艺而具备优势，能有效降低太阳能成本。这些降解过程发生在从皮米到厘米的不同尺度上，而多尺度结构因素对最终钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能有着显着影响。

为了规避这些障碍，研究人员设计了一种新颖的选择性模板增长策略。这一进展的影响可能不仅仅是稳定PSCs;选择性模板生长框架为针对不同钙钛矿成分和器件架构量身定制的工程界面提供了一个多功能平台。重要的是，这种模板策略与现有钙钛矿组合物和制造方案的兼容性表明其可快速转化为工业过程。

论文概览尽管Spiro-OMeTAD作为空穴传输材料被广泛使用，但其掺杂不均匀性以及对湿度和热量的敏感性阻碍了大规模工业应用。本文报道了一系列基于螺环苯并噻嗪的空穴传输材料以解决这些缺陷。深度解析通过分子工程策略设计四种新型螺环苯并噻嗪空穴传输材料，核心创新在于不对称引入萘基、芴基及氟原子修饰。结论展望本文报道的螺环苯并噻嗪空穴传输材料PTZ-Fl，通过分子构象工程实现钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的协同突破。

界面平行偶极子调控：全钙钛矿叠层太阳能电池效率达28.92%且稳定性优异

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所邵宇川、郑毅帆团队在AdvancedPhotonics发表了题为“Advancingperovskitephotovoltaicsforspace:criticalstabilitytestingguidelines”的研究指南，该指南首次系统梳理了钙钛矿光伏器件在太空环境中面临的核心失效机制，提出了一整套面向空间应用的稳定性测试与评估新框架。

在钙钛矿吸收层中嵌入无机量子点是同时提高钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效策略。本研究日本产业技术综合研究所CalumMcDonald和VladimirSvrcek等人利用飞秒激光表面工程技术将硅量子点处理为高度分散、稳定的超小颗粒，并将其嵌入甲脒铅碘钙钛矿薄膜中。此外，SE-SiQDs还调控了费米能级，使器件填充因子超过80%，能量转换效率突破20%，同时显著提升了长期工作稳定性。

随着器件老化，二维夹层会以不同的方式演变，从而改变器件的稳定性。在他们最近的研究中，研究人员开发了一种耐用的二维夹层，以提高2D/3D钙钛矿双层异质结构的效率和寿命。在实验中，他们使用了四种基于甲基铵的溶剂，甲铵是一种常用于生产钙钛矿太阳能电池的阳离子。研究人员发现，所有混合溶剂策略都产生了相纯二维钙钛矿。