钙钛矿太阳能电池

2025年11月24日，美国钙钛矿叠层太阳能企业SwiftSolar宣布与意大利能源集团埃尼旗下可再生能源子公司Plenitude达成合作，双方将在公用事业规模场景下开展长期供电安排试点测试，为钙钛矿技术商业化落地提供关键验证数据。据了解，Plenitude将在其美国太阳能电站设施中，对SwiftSolar的钙钛矿叠层技术进行实地测试，重点验证该技术在大规模运营条件下的性能稳定性与耐久性。SwiftSolar首席执行官兼联合创始人JoelJean表示。

首次明确指出并证实了“惰性”的FTO基底在操作应力下会发生离子扩散，是导致钙钛矿太阳能电池性能衰减的关键但被长期忽视的退化途径。CPD下降表明样品的功函数增加了,功函数增加通常意味着费米能级向下移动更靠近价带。图4.c为碘的信号从钙钛矿层向下方的SnO2和FTO层中渗透。

钙钛矿太阳能电池因其轻质、超高功率转换效率和可调光电特性，为超越传统光伏技术的应用提供了前所未有的机遇。然而，目前关于PSCs在这些特殊环境中的研究仍较为零散，且对其在耦合外部应力下的耐受机制缺乏深入理解。

高效n-i-p钙钛矿太阳能电池通常依赖于掺杂的Spiro-OMeTAD作为空穴传输层。本研究中国科学院逄淑平、南京理工大学徐波、厦门大学杨丽和张金宝等人提出了一种氧化还原介导的纳米尺度固态掺杂策略，利用多功能CuInS/ZnS量子点提升空穴传输层的性能和运行稳定性。CISQD中的Cu/Cu氧化还原活性中心促进Spiro-OMeTAD阳离子的形成，从而提升电荷收集效率；同时，ZnS壳层上的未配位硫位点可作为离子陷阱，有效固定Li离子，进一步增强空穴传输层的结构稳定性。

本研究华中科技大学刘宗豪、陈炜和韩国成均馆Nam-GyuPark等人提出一种表面相变策略，通过在溶解有哌嗪二碘化物的异丙醇溶液中引入微量N-甲基吡咯烷酮，以缓解上述问题。我们发现，NMP在处理阶段诱导钙钛矿表面形成独特的结晶路径，使其从溶剂化中间相直接转变为α相钙钛矿，绕过了传统的δ中间相→α相路径，从而提升了钙钛矿表面的结晶性并减少了接触损耗。此外，NMP增强了PDI与钙钛矿之间的相互作用，进一步优化了界面能带对齐。

实现高性能且具有良好重复性的钙钛矿太阳能电池仍然是一项重大挑战，因其本质上对制备过程波动和环境变化极为敏感。本研究为提高钙钛矿太阳能电池性能与重复性提供了实用策略，并为可扩展制造与材料加速开发奠定了基础。

在钙钛矿顶部表面覆盖内部封装层对于提升钙钛矿质量、实现高性能钙钛矿太阳能电池至关重要。本文成都理工大学段玉伟和彭强等人通过硅氧烷基团的自交联聚合和环氧基团的开环加成反应，原位合成了一种新型内部封装层，以克服长期以来被忽视的IEL缺陷，例如消除副产物的不利影响，以及在提高钙钛矿质量和最小化Pb泄漏之间取得平衡。

埋底界面尤其存在结晶质量差、缺陷密度高等问题。本研究南开大学陈永胜和刘永胜等人提出一种一步法策略，通过在钙钛矿前驱体溶液中引入有机阳离子卤化物盐，诱导在埋底界面自发形成近相纯二维钙钛矿。

科学家们揭示了微观缺陷如何引发钙钛矿太阳能电池的灾难性故障。由科罗拉多大学博尔德分校的RASEI研究员MikeMcGehee领导，并与国家可再生能源实验室的科学家合作的一项研究，在《Joule》期刊上发表了新的发现，这些发现可能有助于克服在规模化生产下一代钙钛矿太阳能电池时面临的一个主要挑战。McGehee课题组在创造和优化钙钛矿太阳能电池方面有着长期的成功经验。这项工作代表了钙钛矿太阳能电池商业化征程中的关键一步。

IDPA具有空间受限的多相互作用位点，能够与八面体建立强烈的局部静电相互作用，诱导钙钛矿晶格压缩。总体而言，本工作展示了局部静电相互作用工程作为一种有前景的策略，可从本质上稳定钙钛矿微观结构，弥合静电调控与结构稳定性之间的鸿沟，并突显了其他三电荷有机分子在推动稳定钙钛矿光电器件方面的广阔潜力。