钙钛矿

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。

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。

金属卤化物钙钛矿纳米材料因其优异的光电性能在光电子应用中极具吸引力，但铅毒性和稳定性问题严重限制了其实际应用。该材料利用五种不同B位阳离子的协同效应，实现了宽光谱激发的宽带发射，发出独特的金色光。

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。

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。

全文速览2024年11月，华南理工大学严克友课题组在钙钛矿太阳能电池中通过引入对甲苯磺酰肼作为多功能添加剂，解决了锡基窄带隙钙钛矿成膜性差、深能级陷阱多的问题。该工作为高效稳定叠层太阳能电池的开发提供了新范式，推动全无机钙钛矿光伏走向产业化。因此想要发展高效稳定的全无机钙钛矿叠层电池，传统策略难以同步解决结晶调控、缺陷钝化与抗氧化问题，本研究通过创新的配体演化策略，首次突破这一瓶颈。