钙钛矿电池
宽禁带钙钛矿太阳能电池是叠层太阳能电池的关键组成部分。得益于改善的载流子提取性能，所得宽禁带钙钛矿太阳能电池实现了24.13%的光电转换效率，是目前宽禁带钙钛矿电池中最高效率之一。创新分子工程策略：设计并利用邻苯二胺构建π-共轭分子壁，其暴露的邻二胺基团可同步锚定溴与碘离子，实现模板化结晶，获得高度有序的晶面与垂直取向。
本研究普渡大学窦乐添等人设计了一种带有乙二醇醚侧链的离子液体——甲氧乙氧甲基-1-甲基咪唑氯化物，通过与NiO的协同作用调控钙钛矿生长并稳定埋底界面。MEM-MIM-Cl通过与欠配位Pb发生螯合作用，诱导形成新型中间相，从而抑制缺陷及缺陷诱导的降解。此外，昼夜循环老化测试表明器件具有前所未有的抗疲劳性能，突显了MEM-MIM-Cl在同步提升效率与操作稳健性方面的双重作用。
Spiro-OMeTAD是高效n-i-p钙钛矿光伏器件中最常用的空穴传输层材料，然而传统掺杂方法导致器件运行稳定性差。最佳钙钛矿太阳能组件的认证效率达到20.95%，是目前无锂spiro-OMeTAD基组件中的佼佼者。高效大面积组件与超强稳定性：实现20.95%认证效率的钙钛矿太阳能组件，并在未封装条件下连续运行700小时仍保持97%初始效率，为无锂spiro基器件树立新标杆。
2025年11月11日钧天航宇卫星公司报道：03星钙钛矿电池搭载试验一年持续正常进行，目前伏曦炘空已形成 “专利 - 产品设计 - 在轨验证” 的完整技术闭环。
高温退火过程虽有利于提高CsPbI的结晶性，但其在柔性及叠层器件中的应用受限。基于此，刚性CsPbI太阳能电池实现了22.3%的冠军能量转换效率，柔性CsPbI器件则达到18.6%的效率。本研究展示了一种通用的低温制备策略，可用于获得稳定、高质量的黑色相CsPbI钙钛矿薄膜及器件，尤其适用于柔性光电器件。高效柔性器件突破：首次实现了无溴柔性CsPbI太阳能电池，效率高达18.6%，为当前柔性无机钙钛矿器件的最高纪录。
封装材料中的动态离子聚集体可轻松驱动EP分子链运动，从而实现快速损伤修复，维持器件稳定性并抑制铅泄漏。EP封装器件在恶劣天气下表现出超过99%的铅捕获效率。经过1500小时的湿热测试和300次热循环后，EP封装器件分别保持了95.17%和93.53%的初始效率。
我们解耦了添加剂的多种功能贡献，包括紫外屏蔽、应变调控和化学钝化。我们制备的器件在0.09cm和20.5cm有效面积上分别实现了26.47%和22.67%的光电转换效率。本研究通过构象工程驱动的多功能策略，为开发稳定高效的钙钛矿太阳能电池建立了创新的设计范式。动态应变调控机制：首次揭示光暗循环中界面应变的动态变化规律，阐明其如何抑制缺陷形成与离子迁移，显著提升器件长期稳定性。
以晶体硅为代表的第一代太阳电池，其效率已接近理论极限，提效空间有限；第二代太阳电池（CdTe、CIGS、非晶/微晶硅等）虽然生产成本较低，但效率偏低，且其中部分材料存在资源稀缺或环境毒性等问题，难以支撑大规模可持续应用。在此背景下，第三代太阳电池应运而生，包括有机光伏、钙钛矿电池、多结叠层、中间带、热载流子、光子/激子倍增以及热光伏等。这些新技术的共同目标是在不增加复杂封装与阳光跟踪系统的前提下，不断推动单片电池转换效率的提升。
西湖大学王睿等人开发了一种无 MACl 前驱体的 α 相辅助反溶剂工艺，用于制备 α-FAPbI₃薄膜。该薄膜表现出增强的热稳定性与结构完整性，并通过多种表征手段予以系统验证。优化器件实现 26.1 % 的光电转换效率（PCE），位居倒置结构 FAPbI₃-PSCs 报道值前列，并在加速老化条件下保持持续稳定。该策略解决了 MA⁺诱导降解的瓶颈，为商业化高性能 PSCs 铺平道路。
钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已超过26%，但其制备仍依赖惰性气氛处理和有毒反溶剂，阻碍了其规模化发展。这些发现确立了环尺寸可调的N-杂环铵离子液体作为可扩展、多功能添加剂，适用于环境制备、高性能和耐用的PSCs。PYR+离子液体诱导形成超薄低维钙钛矿界面层与压缩晶格应变，显著提升薄膜结晶质量、相稳定性和载流子传输性能。
