钙钛矿

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。

然而，在制备高质量、大面积的锡铅混合窄带隙钙钛矿薄膜方面仍存在重大挑战。本文中，上海交通大学仰志斌等人通过溶剂工程调控结晶过程，开发了一种制备大面积、致密且均匀的窄带隙钙钛矿薄膜的方法。

HPMCP修饰的PSCs对植物生长和萌发影响较小，其萌发率达92.3%，接近无铅污染的空白组。此外，HPMCP修饰的PSCs实现了26.27%的最佳光电转换效率，并表现出卓越的环境稳定性。文章亮点绿色内封装材料HPMCP：采用环境友好的纤维素衍生物HPMCP，通过多重物理覆盖与化学配位作用，显著抑制铅泄漏并提升薄膜质量。多维生态影响评估：首次系统结合细胞存活率与植物生长参数，全面评估PSCs铅泄漏对生态系统的实际风险，HPMCP组植物萌发率达92.3%，铅吸收量降低96.8%。

论文总览针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池中钙钛矿/电子传输层界面存在的非辐射复合与离子迁移等关键性能瓶颈，卡尔斯鲁厄理工学院UlrichW.Paetzold团队提出了一种创新的AlOX/PDAI2双层钝化策略。相关成果以"InterfacialDesignStrategiesforStableandHigh-performancePerovskite/SiliconTandemSolarCellsonIndustrialSiliconcells"为题发表在NatureCommunications期刊上。图文分析LiF钝化下器件的性能损失机制：图1a展示了研究的钙钛矿/硅叠层太阳能电池器件结构。器件性能与稳定性验证：图4a的损失分析表明双层钝化将钙钛矿/ETL界面的VOC损失从125mV降至9mV，传输电阻导致的FF损失从4.2%降至2.1%。

金属卤化物钙钛矿在场效应晶体管中展现出巨大潜力，但N型铅基钙钛矿FETs仍面临高缺陷密度、离子迁移和重复性差等关键挑战。本研究国防科技大学陈晨和湖南大学胡袁源等人提出一种简单而有效的超薄TiO插层策略，从根本上改变了铅基钙钛矿FETs的制备方式。综合表征表明，TiO插层可增强前驱体润湿性、促进更大更均匀的晶粒形成、降低缺陷密度，并有效抑制非辐射复合和离子迁移。

纯晶体学取向、精确定位和高质量的钙钛矿单晶阵列确保了低阈值、定向发射激光的实现。此外，基于亚波长纳米结构单晶阵列，我们还展示了高性能偏振光探测器。这项开创性工作为钙钛矿单晶功能光电器件的晶圆级集成提供了新策略与新机遇。

钙钛矿材料因其优异的光电特性——如可调的直接带隙和长载流子扩散长度——成为叠层太阳能电池结构中理想的吸收层。在全钙钛矿叠层电池中，宽带隙与窄带隙子电池的集成能够更高效地利用太阳光谱，认证效率已高达30.1%。宽带隙钙钛矿易发生光致相分离和深能级缺陷形成，而窄带隙钙钛矿则易受Sn氧化和异步结晶缺陷的影响。因此，实现耐用的全钙钛矿叠层电池需全面理解影响宽窄带隙吸收层的降解机制。

3D/2D异质结中的能带失配是导致该类钙钛矿太阳能电池发生非辐射复合的重要原因之一。研究发现，负偶极层可有效消除3D/2D异质结的能带失配，加速电子跨界面传输。最终，实现了超过25%的高效且稳定的转换效率，是目前采用直接沉积2D钙钛矿的3D/2D双层堆叠电池中性能最高的之一。本工作为推动3D/2D异质结钙钛矿电池技术提供了有效的能带管理策略。