钙钛矿太阳能电池

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。

顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果：基于工业纹理硅基底，团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池，其光电转换效率高达33.15%。最终，这块面积1平方厘米的串联电池，在标准测试条件下，效率成功突破33.15%，效率数据经权威认证。经过严苛的1000小时连续测试，新电池仍保持了91.7%的初始效率。当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时，中国团队已将标杆提升至33.15%。

8月13日，团队成员展示柔性钙钛矿太阳能手机壳。钙钛矿太阳能电池因高光电转化效率和低成本，被视为接棒硅基光伏的下一代核心技术。2022年，南华大学大学生创新项目柔能光电团队成立，将柔性钙钛矿太阳能电池的柔韧性作为研发重点，并将突破口锁定于高柔性-高导电-聚合物透明电极，潜心攻克ITO电极易裂、钙钛矿薄膜易断、层间界面易分离三大技术瓶颈。柔性钙钛矿太阳能电池样品。

通威太阳能、电子科技大学与国家计量与测试技术研究院的研究人员，系统探究了宽能隙钙钛矿在织构硅衬底上的结晶控制机制，并据此提出了一种可提升叠层太阳能电池性能的优化方案。研究人员改进了两步蒸发—溶液钙钛矿结晶和成膜方法—提供了一种简单有效的策略来应对全纹理串联电池均匀成膜的挑战。由此产生的电池实现了31.58%的转换效率，这一数值对于基于商业硅的叠层电池而言，无疑是令人瞩目的高效表现。

随着日本大阪的夏季气温飙升至接近100华氏度，2025年世博会的工作人员正在穿着由钙钛矿太阳板供电的实用背心来抵御炎热。员工实用背心在整个2025年世博会期间都在进行测试。这些太阳能“薄膜”不像安装在屋顶或太阳能发电场上的硅电池板，后者占当今太阳能市场的98%。相反，它们由钙钛矿制成，钙钛矿是具有相同特征结构的晶体家族。钙钛矿太阳能电池重量更轻，生产成本更低，并且可以调整以吸收更广泛的光，包括可见光和近红外光。

早期钙钛矿太阳能电池的一个问题是材料及其与电荷收集层的界面中存在高密度的缺陷，这扰乱了电荷流动并导致能量以热量形式损失。100多天后，新设计的电池保留了92%的性能，而对照设备仅保留了其初始性能的76%。在55°C下连续强光照射300小时的严酷测试中，新型太阳能电池保留了76%的性能，而对照器件则下降到47%。

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。

文章概述本研究报道了一种新型的钙钛矿-硅串联太阳能电池结构，通过在工业纹理硅基底上构建类似冰山的金字塔形貌，实现了33.15%的认证转换效率。该研究为工业兼容的高效稳定钙钛矿-硅串联太阳能电池提供了新思路。SEM图像显示，传统ITS基底上钙钛矿无法完全覆盖金字塔尖端，而SiOx填充形成的"冰山式"结构使钙钛矿获得类似平面基底的均匀沉积。这些结果证实SiOx填充强化了金字塔谷底的界面质量，有效提升了器件稳定性。