钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池的表面钝化虽可提升器件效率，但界面功能不完整仍对长期可靠性构成挑战。研究发现，SHF功能化的钙钛矿表面促进形成均匀致密的C层，有效阻隔离子扩散并稳定器件结构。基于该策略的p-i-n结构钙钛矿太阳能电池实现了27.02%的光电转换效率，1cm活性面积的器件效率也达25.95%。极端工况下近乎零衰减的稳定性：连续光照1200小时效率无衰减，高温与热循环下仍保持92%~94%初始效率，具备强工业适用性。

自组装单分子层因其能够调控能级排列和界面质量，已成为倒置钙钛矿太阳能电池中极具潜力的空穴传输层。然而，广泛使用的SAM分子MeO-4PACz存在分子聚集、与钙钛矿前驱体润湿性差以及导电性有限等问题，共同阻碍了高质量钙钛矿薄膜的形成和有效的电荷提取。本文中国科学院化学研究所于贵和王吉政等人提出了一种合理的SAM均质化策略，通过共组装将两种定制设计的共价有机框架引入MeO-4PACzSAM中。

反式钙钛矿太阳能电池因其优异的稳定性与可扩展潜力被视为下一代光伏技术的重要方向，但其埋底界面缺陷和机械应力长期制约了效率与可靠性。2025年11月4日，苏州大学李亮&王旻团队于EES发表最新研究成果，报道了一种基于分子引导的埋底界面调控策略，通过2-氨基噻唑盐酸盐对Al2O3纳米颗粒进行功能化，实现了高效稳定的反式钙钛矿太阳能电池。该研究为高性能、长寿命钙钛矿光伏器件的规模化制备提供了新思路。

金属卤化物钙钛矿虽具有优异光电性能，但离子迁移导致的稳定性问题亟待解决。研究指出，仅当离子响应完全激活时，两种方法才能可靠估计移动离子密度。BACE测量显示离子迁移率与浓度随温度升高而增加，并可通过离子飞行时间计算Br激活能；Mott-Schottky测试则呈现高频电子缺陷平台与低频离子缺陷平台。该研究成果为无机钙钛矿太阳能电池的稳定性优化提供了关键测量方法与理论依据，对推动钙钛矿光伏商业化进程具有重要意义。

本研究针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池的填充因子瓶颈，中国科学院新疆理化技术研究所刘家凯、中国科学院上海微系统所刘正新、刘文柱和张丽萍等人提出基于双梯度钨掺杂氧化铟中间层的创新方案。实验采用反应等离子体沉积技术，通过精确调控氧氩流量比，成功制备出具有梯度功函数的双IWO中间层。进一步优化IWO表面化学，增强了与MeO-4PACz空穴传输层的锚定作用，使钙钛矿层结晶质量显著提升，最终实现31.91%的认证效率。

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而，这些优点往往被器件性能下降所抵消，主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升，从3.8%上升至27.0%。此外，Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移，导致器件性能下降。

该研究提出通过共组装分子杂化策略优化倒置钙钛矿太阳能电池的掩埋界面：将多羧酸功能化芳香化合物4,4’,4’’-三苯甲酸腈与常用自组装分子膦酸Me-4PACz形成NA-Me杂化层，有效改善Me-4PACz的润湿性差、团聚问题，减少界面纳米空洞与残余拉伸应力，降低非辐射复合损失；基于该策略的小面积倒置PSCs获得26.54%的认证稳态效率，11.1cm面积的迷你组件认证效率达22.74%，且在环境空气中1-sun光照下运行2400小时后仍保持初始效率的96.1%，为倒置PSCs商业化提供关键技术路径。

宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失，限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒，发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。

融资资金将重点用于厦门海沧的全球首条100MW下一代太阳能电池生产线建设，加速推进下一代太阳能电池的量产进程。2022年，大正微纳建成全球首条柔性钙钛矿中试线，并开始向国内外客户供货。大正微纳介绍称，公司是全球最接近量产化的柔性钙钛矿电池企业。大正微纳的全球首个轻质柔性钙钛矿太阳能电池户外示范项目，自2023年7月启动以来就吸引了众多关注的目光。

中国几所大学的研究人员报告说，通过引入三氟甲磺酸钠作为双功能离子调节剂，钙钛矿太阳能电池制造取得了进展。本研究建立了一种综合分子水平策略，用于调节钙钛矿体系中的结晶动力学和缺陷化学。NaOTF介导的离子调控框架为高效、长期稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供了一种通用且可扩展的途径，为下一代光电器件中的受控晶体生长和缺陷钝化提供了宝贵的指导。