钙钛矿
近日，第二十一届中国太阳能级硅及光伏大会（CSPV）在安徽淮南落下帷幕。在备受瞩目的“钙钛矿及叠层电池技术”分会场，上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠教授的一场专题报告，为当下火热的钙钛矿投资潮带来了一场冷静的“现实检验”。
通过这些协同效应，优化后的单结锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了23.85%的功率转换效率；将该器件集成到两端全钙钛矿叠层结构中，进一步获得了28.74%的优异效率。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势，具有巨大的发展潜力。近期，《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究，报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池，性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%，开路电压达到2.015V。
铅卤钙钛矿兼具优异的光电性能与低成本、可规模化制备的优势，但其商业化仍受限于结晶动力学理解不足、缺乏可持续的材料加工方法，以及在制备蓝光发射和具有空间位阻阳离子的二维钙钛矿方面存在的挑战。该处理对结晶过程的影响表现为促进三维钙钛矿的生成或二维钙钛矿的生长。对于后者，该技术能够实现传统热方法难以制备的钙钛矿晶体生长，提供了一条实现蓝光发射的简便途径，所得薄膜在80%相对湿度下的光致发光稳定性超过1000小时。
实验结果表明，引入BHC后，锡铅钙钛矿太阳能电池的稳定性和能量转换效率均得到提升。提升锡铅钙钛矿太阳能电池性能：实验证明BHC处理后的器件具有更高的结晶度、载流子寿命及能量转换效率，并显著改善器件稳定性。
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。
传统的富勒烯C60虽然是钙钛矿太阳能电池中常用的电子提取材料，但它有两个明显的缺点：一是在溶液里容易抱团，溶解性差；二是和钙钛矿的“互动”太弱，导致界面能量损失。磷官能团的引入，就像给富勒烯装了“抓手”，既提高了它的溶解性，又让它能牢牢地抓住钙钛矿表面。效率与稳定性兼得：该策略不仅将电池效率推高至25.62%，更在长达1000小时的连续光照测试中表现出极强的稳定性，为实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新思路。
有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性，为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。结构-性能关联机制：系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用，并最终决定器件的效率与长期稳定性，为理性分子设计提供了理论基础。低维/3D协同策略：通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构，在保持高效率的同时，显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。
本文成都理工大学陈雨和四川大学彭强等人提出了一种介电分子桥策略，采用双氯膦调控钙钛矿结晶、抑制离子迁移、调节界面能带排列并钝化非辐射复合。最优器件实现了26.60%的光电转换效率，最大瞬态反向击穿电压达-6.6V。介电性能显著增强：F-CPP处理使钙钛矿介电常数提升约两倍，器件瞬态反向击穿电压高达-6.6V，反向稳定性大幅提升。高效率与高稳定性兼具：器件效率达26.60%，并在多种应力测试下表现出优异的长期稳定性。
图3：PM6:L8-BO器件中S-di-NBr效率19.66%居首，D18:L8-BO进一步提升至20.53%，优于PNDIT-F3N；电荷抽取/复合抑制全面领先。图5：钙钛矿电池中12mgmLS-di-NBr旋涂给出26.53%效率，高于蒸镀C60的26.03%；55°C600h与连续光照均保持95%初始性能。S-di-NBr在有机太阳电池中实现20.53%效率并刷新厚度耐受，在钙钛矿电池中旋涂即可达26.53%效率，且热/光稳定性显著优于C60与单体，为高效稳定薄膜光伏提供了可规模化的新型阴极界面材料。
