稳定

引言全钙钛矿叠层太阳能电池因其理论效率可突破肖克利-奎瑟极限而备受关注，但窄带隙锡-铅钙钛矿的晶格不稳定性和卤化物迁移问题严重制约其发展。这一突破为钙钛矿叠层电池的商业化铺平了道路。叠层电池：2T结构实现29.6%的冠军效率，700小时运行后保持93.1%初始效率（图4d）。应用前景叠层电池商业化：高效率与长寿命结合，满足光伏产业对稳定性的严苛要求。

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。

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。

本研究重庆大学凌旭峰、苏州大学马万里和袁建宇等人采用功能化偶极分子在钙钛矿/电子传输层界面实现强化接触钝化。此外，-CF的疏水性和强化接触钝化还提升了器件的存储与运行稳定性。该研究揭示了界面偶极分子结构对增强接触钝化和调控载流子动力学的重要性。文章亮点偶极工程突破效率瓶颈：通过-CF功能化偶极分子构建垂直排列的强偶极层，将p-i-n型PSCs效率提升至25.83%，Voc达1.176V，FF达0.847。

本研究中国科学院张丽萍，武汉大学余桢华、柯维俊和方国家等人通过在WBG钙钛矿前驱体中引入3,3-二氟吡咯烷盐酸盐和硫氰酸胍，设计了一种底部定向沉积的一维钙钛矿组装体，构建了异质结结构。最终，1.67eV的钙钛矿太阳能电池实现了1.284V的开路电压和23.29%的功率转换效率，在持续光照983小时后仍保持初始性能的90%。优化后的叠层器件VOC达到1.913V，稳态PCE为31.37%，为高效稳定的叠层光伏技术提供了新路径。

论文概览卤化物钙钛矿太阳能电池因其易受环境降解影响，实现长期稳定性仍具挑战。本研究通过将混合金属硫卤化物引入甲脒基碘化铅晶格，以增强离子结合能并缓解晶格应变，从而解决其不稳定性问题。模拟进一步证实，S与Pb、Sb共同构筑稳定的八面体框架，结构保持FAPbI原型不变。该策略首次实践三价-二价硫卤合金化，为高效、长寿命钙钛矿太阳电池提供了可规模化的组分工程路径，向可再生能源的实用化迈出关键一步。

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。

本研究印度理工学院SormathMahato和SamitK.Ray等人通过双Cs校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜，首次在原子尺度上揭示了混合卤化物钙钛矿纳米晶中Ruddlesden-Popper缺陷的精确结构。RPFs和晶界的应变分析表明，这些缺陷未引入深能级陷阱，反而通过局域载流子增强了辐射复合。文章亮点原子级缺陷调控：首次通过HAADF-STEM实现RPFs和GBs的原子级成像，揭示其无深能级陷阱特性，为缺陷工程提供新视角。

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。