钙钛矿太阳能

在CsPbI₃₋ₓBrₓ基钙钛矿太阳能电池（PSCs）中，钙钛矿/空穴传输层（HTL）界面的理性分子设计是抑制非辐射复合的有效策略。然而，如何通过单一分子修饰剂同时实现高效缺陷钝化和快速电荷提取仍具挑战性。

由于残余拉伸应变的存在以及钙钛矿固有的脆性和薄膜质量问题，柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）在稳定性方面面临持续挑战。

8月11日，通威股份光伏技术中心钙钛矿研发团队联合电子科大白塞和中国测试技术研究院康张李在能源领域顶尖学术期刊《ACS Energy Letters》上发表了题为《Crystallization Modulation of Wide-Bandgap Perovskites on Textured Silicon for Tandem Solar Cells》的研究型论文，报道了团队在叠层电池领域的理论研究成果。该工作完善了蒸镀—溶液两步法钙钛矿结晶成膜理论体系，为全制绒叠层电池的均质化成膜难题提出了简便有效的解决策略。通威是论文第一署名单位，第一作者为电池开发二部高级工程师吴林博士，通讯作者为该部门主任工程师胡逾超博士和张一峰博士。

论文概览自组装分子沉积在氧化镍表面，是反式钙钛矿太阳能电池实现高效空穴传输的关键。该工作为设计高覆盖、高稳定NiOx基HTL提供了全新思路，将反式钙钛矿电池推向更高性能与更长寿命。TCEP通过致密化SAM、降低缺陷、优化能级排布，实现高效空穴抽取与复合抑制，从而全面提升光伏性能。DFT证实该集成层吸附能更高，可抵御DMF侵蚀并阻断NiOx对钙钛矿有机阳离子的还原，抑制界面非辐射复合并优化能级匹配。

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。

研究团队成功开发出超稳定、高效率宽带隙钙钛矿太阳能电池，并基于该成果构建出性能优良的全钙钛矿叠层器件。研究结果显示，这款全钙钛矿叠层器件的光电转换效率达28.44%，其中经广东省计量研究院认证的效率为27.92%，为解决宽带隙钙钛矿材料稳定性与效率难以兼顾的难题提供了全新思路，同时为下一代超高效、低成本太阳能发电技术奠定了材料基础。基于这种超分子工程策略制备的宽带隙钙钛矿太阳能电池展现出了优异性能。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的界面修饰对降低载流子传输势垒和抑制非辐射复合至关重要，是提升器件效率和稳定性的关键。

北京大学和北京大学深圳研究生院的研究人员开展的一项前沿研究，利用人工智能加速发现用于光伏的高性能卤化物钙钛矿材料，开辟了太阳能研发的新领域。该研究直接解决了钙钛矿光伏开发中的一个关键瓶颈：需要更快、更经济高效地识别稳定、无铅和高效的材料。随着叠层器件效率现在接近30%，这种人工智能驱动的发现战略有望加速下一代钙钛矿组件的商业准备。

从昆明理工大学获悉，该校研究人员开发出一种新型晶界稳定技术，成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题，为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。钙钛矿太阳能电池因成本低、光电转换效率高，被视为下一代光伏技术的核心方向。这一成果有效破解了钙钛矿电池“短命”难题，为其在实际场景中的应用奠定了基础。该研究团队表示，下一步将推进该技术的规模化制备研究，加速钙钛矿电池的产业化落地。