钙钛矿光伏技术

2024年3月13日中山大学毕冬勤于AFM刊发自组装桥接层对纯FAPbI3基钙钛矿太阳能电池性能的影响的研究成果，提出了一种新策略，通过在n-i-p太阳能电池结构中的 FAPbI3钙钛矿埋入界面处使用自组装桥接层来提高α-FAPbI3相稳定性。筛选了一系列多齿双膦酸分子，并证明具有最小空间位阻的依替膦酸(EA)表现最好。

武汉大学柯维俊、方国家、华南师范大学孟威威等使用对胍基苯甲酸盐酸盐(N-(carboxypheny)guanidine hydrochloride)起到多功能作用，从而改善钙钛矿太阳能电池性能。

随着太阳能技术的不断发展，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其卓越的光电特性而备受科学家的关注。尽管钙钛矿太阳能电池被认为是最有前景的光伏技术之一，然而与实验室规模的PSCs相比，大面积PSCs的效率较低、稳定性差以及可重复性问题成为阻碍其商业化的主要障碍。这一问题的核心在于如何在实际生产中提高大面积PSCs的性能，使其更具商业化可行性。

作者开发了一个表面完全覆盖共价OH的金属氧化物基底，用于PSC的制造，以加强SAM的锚定位点。合成了一种具有高结合能量的分子，带有三甲氧基硅烷基团的(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)三甲氧基苯硅烷（DC-TMPS），通过三齿锚定与化学吸附的OH表面形成高强度结合。最终得到的PSCs分别在0.08和1.01平方厘米下，实现了24.8%（经认证的24.6%）和23.2%的PCE。在标准照明条件下

阿卜杜拉国王科技大学Randi Azmi，Stefaan De Wolf等人证明了长烷基胺配体可以在顶部和底部3D钙钛矿界面生成近相纯2D钙钛矿，并有效地解决了上述问题。在后接触侧，发现所使用的烷基胺配体通过与所使用的有机空穴传输自组装单层分子中的膦酸基团发生酸碱反应来加强与基底的相互作用，从而调节2D钙钛矿的形成。在此条件下，具有双面2D/3D异质结的倒置PSCs获得了25.6 % (认证25.

新加坡国立大学侯毅及研究团队提出了一种新的拟卤素，氰酸盐(OCN)，其有效离子半径(1.97 Å)与溴(1.95 Å)相当，作为溴的替代品。电子显微镜和x射线散射证实了OCN并入钙钛矿晶格。这导致了显著的晶格畸变，范围从90.5°到96.5°，碘化物/溴化物分布均匀和一致的微应变。由于这些影响，OCN基钙钛矿表现出增强的缺陷形成能量和显著降低的非辐射复合。

本文介绍了钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池的工作原理，然后总结了近年来的研究进展，包括钙钛矿层、互连层和硅底电池的比较。然后，基于钙钛矿太阳能电池的顶部单元提出了n-i-p钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池和p-i-n钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池，并详细讨论了影响钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池效率的主要因素。

新加坡的研究人员已经建造了一种倒置钙钛矿光伏器件，该器件具有p型锑掺杂锡氧化物(ATOx)中间层，据报道，该夹层减少了小面积和大面积钙钛矿电池之间的效率差异。根据他们的研究结果，ATOx可以很容易地取代常用的氧化镍(NiOx)作为空穴传输材料(HTL)。

2024年2月12日西湖大学王睿&浙江大学薛晶晶于Joule刊发通过浓度无关的钝化剂增强钙钛矿太阳能电池的钝化耐久性的研究成果，报道了一种π共轭钝化剂，其钝化效果与其浓度无关。这一独特的功能允许在不降低器件性能的情况下进行高浓度钝化，从而显著提高钝化的耐用性。这项研究将为设计浓度无关的钝化剂提供指导，并直接关注其钝化耐久性。