钙钛矿薄膜

论文概览钙钛矿/有机叠层太阳能电池是突破单结器件效率极限的重要技术路径，然而其性能长期受限于有机子电池中的复合损失。推动叠层效率突破：将钙钛矿/有机叠层电池效率提升至26.42%，跻身国际领先水平。结论展望本研究通过系统揭示给体含量对有机薄膜生长动力学、结晶特性与复合损失的调控机制，成功将钙钛矿/有机叠层太阳能电池的效率提升至26.42%，实现了对该体系复合损失的有效抑制与性能优化。

钙钛矿/有机叠层太阳能电池是突破单结器件效率极限的潜力路径，然而其性能受限于有机子电池中的复合损失。当给体含量不足时，受体分子易发生聚集，破坏分子堆叠并降低结晶度。这些形貌变化阻碍了激子解离，进而导致电荷复合并降低整体器件性能。通过优化薄膜形貌与结晶过程，我们成功降低了复合损失，实现了效率高达26.42%的钙钛矿/有机叠层太阳能电池。

溶液法制备的钙钛矿太阳能电池具有大规模生产的巨大潜力，但制备大面积高结晶度的钙钛矿薄膜仍是一个主要挑战。功能性氟基团与钙钛矿物种的协同配位作用限制了复杂中间相的形成，并促进了具有高结晶度和高相纯度的空间定向钙钛矿薄膜的形成。

金属卤化物钙钛矿薄膜的制备目前严重依赖反溶剂的使用。本研究提出了一种真空淬火结合晶体生长调节剂的方法，该方法无需反溶剂和二甲基亚砜，通过形成含非晶态络合物的中间膜，实现了对锡钙钛矿晶体生长的调控。大面积制备与模块化应用：实现了最大7.5×7.5cm的均匀锡钙钛矿薄膜制备，并成功构建了活性面积为21.6cm的七电池模块，展示了其良好的可扩展性与产业化潜力。

为此，研究者寻找了有效的高度挥发性主要溶剂和路易斯碱添加剂的组合，以实现无抗溶剂的锡钙钛矿薄膜制备。因此，1-乙烯基咪唑被选为晶体生长调节剂，并进行了进一步研究。中间相的表征真空淬火后的薄膜呈现棕色半透明的外观，与退火后获得的黑色钙钛矿薄膜不同，表明形成了中间相。这些结果表明，V-CGR方法适用性广泛，无论下层的疏水性或钙钛矿的组成如何，均能有效应用。

本文西安石油大学武晓朦、西安电子科技大学朱卫东和张春福等人提出一种自缓冲分子迁移策略，通过引入溴化正丁铵屏蔽层，减缓分子间交换反应，限制水分扩散进入中间相薄膜。该策略显著拓宽了空气中钙钛矿结晶的成核时间和湿度窗口。文章亮点总结提出自缓冲分子迁移策略：通过旋涂BABr屏蔽层，有效抑制钙钛矿中间相与环境中水分的快速交换反应，显著拓宽成核时间和湿度窗口。

微米级厚度的Sn-Pb层对最大化吸收至关重要，但高浓度前驱体溶液常导致不均匀结晶、化学计量失衡和载流子扩散长度受限。性能全面提升：实现微米级厚度Sn-Pb薄膜载流子扩散长度达11μm，单结效率24.2%，叠层效率29.3%，稳定性提升4倍。

近年来，理论工作预测一系列新型钙钛矿氮化物具有优异的铁电或压电特性，实验中也初步观察到其极性结构与压电响应。图首次实现具有良好结晶质量和外延特性的单晶钙钛矿氮化物铁电薄膜近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心联合南方科技大学和北京理工大学，首次通过氨气氮化退火方法，将无定形前驱体晶化为高质量的钙钛矿氮化物CeTaN单晶薄膜，实验上实现了此前仅理论预测的新型材料。

这家总部位于东京的公司在本周的一份新闻稿中表示，该方法使用具有成本效益的材料和低影响工艺，解决了扩大钙钛矿技术大规模生产的主要障碍。SHI指出，电子传输层通过允许钙钛矿层中产生的电子有效地移动到电极而起着至关重要的作用。