钙钛矿
钙钛矿/ 硅叠层太阳能电池是突破单结电池效率极限的核心技术路径，其中宽带隙（WBG）钙钛矿顶电池的性能直接决定叠层器件的最终表现。为匹配硅底电池的电流输出，宽带隙钙钛矿需引入高溴含量和Rb 合金化，但这会导致结晶动力学过快、相分离严重，形成δ-RbPbI₃等非钙钛矿副相，大幅降低器件效率与稳定性。
钙钛矿太阳能电池凭借高功率转换效率（PCE）和低成本制备优势，成为光伏领域的研究热点。其中，采用镍氧化物（NiOₓ）/ 自组装单分子层（SAM）作为空穴传输层（HTL）的倒置钙钛矿太阳能电池（p-i-n 型），因结构简单、兼容性强，更具产业化潜力。然而，NiOₓ表面存在 Ni²⁺和 Ni³⁺混合价态的固有问题，不仅导致 SAM 层难以均匀生长，影响电荷传输效率，高活性的 Ni³⁺还会加速钙钛矿材料分解，严重制约器件的稳定性。为解决这一核心瓶颈，中国科学院化学研究所李永舫&孟磊团队团队设计了一种创新策略：利用新型SAM分子MeOF-4SHCz靶向NiOx表面的富Ni³⁺区域，通过局域氧化还原反应原位形成S–O–Ni键；同时，常规SAM分子MeOF-4PACz继续在Ni²⁺区域通过P–O–Ni键实现稳定锚定。当这两种分子以4:1（w/w）的优化比例复合后，在NiOx表面形成了协同作用的混合SAM层，其覆盖度与均匀性得到显著提升。基于此氧化还原改进型（ROI）-SAM空穴传输层所构筑的倒置钙钛矿太阳能电池，获得了26.5%的优异PCE（认证效率26.28%），并在持续最大功率点（MPP）运行下展现出超过1000小时（T90）的长期稳定性。
面向织构化钙钛矿/硅叠层太阳能电池中自组装分子（SAM）在粗糙表面覆盖不均、电荷提取效率受限的关键挑战，德国慕尼黑大学、南方科技大学、香港城市大学等多国联合团队创新性提出溴功能化共轭连接体自组装分子设计策略。该研究通过精准调控SAM分子结构，引入溴原子增强界面钝化，并采用共轭芳香连接体促进分子紧密堆积，从而在工业级CZ硅片上实现了高效稳定的钙钛矿/硅叠层电池。研究团队首先发现商用SAM材料4PADCB中的微量溴杂质意外提升了器件性能，进而设计合成了溴取代类似物Bz-PhpPABrCz，并与非溴化分子Bz-PhpPACz形成二元混合SAM体系。该混合SAM在织构硅表面展现出优异的覆盖均匀性、增强的电荷提取能力和显著的界面缺陷钝化效果。基于此，研究团队在织构化CZ硅底电池上制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.4%的认证效率，并展现了卓越的运行稳定性。该研究以"Enhanced charge extraction in textured perovskite-silicon tandem solar cells via molecular contact functionalization"为题发表在能源领域顶级期刊《Joule》上。
针对深蓝色钙钛矿发光二极管（LED）中因宽带隙钙钛矿结构缺陷导致的载流子传输受损与非辐射复合严重等关键挑战，清华大学、南京工业大学、香港理工大学等多家科研团队创新性提出原位生长高质量单晶薄膜（SCTF）与双层协同钝化界面策略。该研究通过空间限制生长法在空气中原位制备出大面积、高取向、原子级平滑的PEA₂PbBr₄钙钛矿单晶薄膜，并结合理论计算指导缺陷调控，实现了深蓝光高效辐射。在器件工程方面，通过优化空穴传输层与覆盖基板界面，采用两段式热退火结晶工艺，显著提升了薄膜质量与发光效率。最终，基于该单晶薄膜的深蓝钙钛矿LED实现了中心波长419 nm、最大亮度179 cd/m²的深蓝电致发光，其外量子效率达0.19%，是目前基于二维钙钛矿的深蓝器件中亮度最高的成果之一。该研究以"Deep-blue light-emitting diodes based on perovskite single-crystal thin films"为题发表在顶级期刊《Science Advances》上。
江西理工大学团队Advanced Energy Materials：底部锚定实现阳离子均匀分布与无应变结晶，打造高效稳定倒置钙钛矿太阳能电池
近期，南方科技大学理学院化学系教授许宗祥及合作团队在钙钛矿光伏关键材料研发取得新进展，在材料、能源领域高水平期刊Advanced Energy Materials、Joule发表相关学术论文。
西班牙的一个研究团队声称利用MXenes或其他二维材料制造了世界上最高效的钙钛矿太阳能电池。该器件依赖Mxene夹层，抑制非辐射复合，并在钙钛矿吸收层与电子传递层界面处提升电荷提取。
清华新闻网12月12日电 钙钛矿材料因其优异的光电特性与可溶液加工等优势，在发光二极管领域展现出广阔的应用前景，尤其在色纯度、荧光量子产率及波长可调性方面表现突出。目前，钙钛矿蓝光器件的研发主要围绕混合卤素与准二维结构两种策略展开，通过组分调控与维度工程，天蓝光区域的发光效率已提高至25%以上，显示出良好的发展态势。
中国研究人员开发了采用立体互补界面设计的钙钛矿-硅叠层太阳能电池，实现32.12%的认证效率并提升长期稳定性。该策略优化了钙钛矿晶格中的分子适配，提高了电荷传输和器件寿命。
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件研究部蒋长龙研究员团队在高效、热稳定的上转换发光（UCL）材料研发方面取得重要进展。团队创新性地在钛酸盐钙钛矿基质中提出了一种双阳离子取代策略，成功制备出上转换发光强度和量子产率显著提升的荧光粉，可用于先进照明和防伪应用。相关研究成果发表Journal of Alloys and Compounds（J. Alloy. Compd., 2025, 1048, 185361）上。
