锡钙钛矿太阳能电池

富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率，但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点：高效率与大尺寸兼备：采用非富勒烯ETL材料P3，实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率，且均通过第三方认证，为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

近期，一项关于“4-肼基苯甲酸(HZBA)添加剂”的研究，为解决这些难题提供了有效方案，让锡铅钙钛矿太阳能电池的光电转换效率实现显著突破。

锡基钙钛矿太阳能电池因其环境友好和较高的理论效率而备受关注。本研究苏州大学娄艳辉和王照奎等人设计并合成了一种带有末端甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单层，将其引入PEDOT:PSS下方构建复合空穴传输层结构。该结构通过甲基硫基连接确保紧密的界面接触并优化能级对齐，有效抑制复合损失，促进更高效的空穴提取。本工作为界面费米能级剪裁提供了新思路，为高性能TPSCs的发展铺平了道路。

复旦大学、南京理工大学、同济大学、太原理工大学、上海辉纳思光电科技、东华大学和上海工程科技大学的研究人员通过设计高性能锡基钙钛矿太阳能电池报告了无铅钙钛矿光伏发展的里程碑。锡基钙钛矿吸收剂因其毒性较低、环境友好和理论效率高而被广泛认为是铅基钙钛矿吸收材料的有前途的替代品。同时，它诱导了一种超润湿表面形貌，促进了致密、均匀和缺陷抑制的锡基钙钛矿薄膜的形成。

尽管铅基钙钛矿太阳能电池具有优异的光电性能，但其内部存在的可移动离子所导致的不稳定性以及潜在的毒性问题是其商业化进程中的两大障碍。研究发现，采用无DMSO工艺制备的纯锡基钙钛矿样品的离子密度比铅基钙钛矿低10倍以上，且离子损失极低。纯锡基样品在持续光照下表现出最低的离子相关损失，并保持了优异的器件与薄膜稳定性。

全无机锡铅卤化物钙钛矿因其接近理想的带隙和优异的光电特性，成为下一代光伏器件中极具潜力的吸收层材料。该添加剂可同时钝化深层缺陷、抑制锡离子氧化、减少碘离子迁移并提升耐湿性，从而显著增强环境稳定性。经处理的钙钛矿薄膜在空气中保持稳定的钙钛矿相，并展现出更优的光电性能。基于该薄膜制备的器件实现了14.2%的功率转换效率，未处理对照组为8.9%，并在惰性气氛下储存3000小时后仍保持94%以上的初始性能。

针对这个关键的挑战，宁波大学徐华与浙大宁波理工学院王维燕研究团队针对ST-PeSCs中常见的性能损失问题，创新性地引入了原子层沉积技术，构建了高质量的氧化锡电子传输层。采用该致密ALDSnO层构建的半透明钙钛矿电池有效减轻了溅射损伤并改善了界面特性，其初始光电转换效率从19.37%提升至19.99%，相对提高3.2%。基于该技术的钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率达28.77%。此外，具有致密ALDSnO层的半透明电池展现出增强的湿热稳定性。

采用该方法，PTAA基锡铅钙钛矿太阳能电池实现了22.67%的纪录效率。进一步应用于全钙钛矿叠层电池时，PTAAHTL可实现完全覆盖的中间复合层，最终使叠层器件在模拟太阳光下最大功率点运行500小时后仍保持96%的效率，效率达28.14%。本研究突出了非退火方法的低成本、通用性和环保特性，并为PTAA基全钙钛矿叠层太阳能电池的性能提升提供了重要路径。

全钙钛矿叠层太阳能电池在实现低度电成本方面具有巨大潜力，但其性能仍受限于窄带隙锡铅子电池中近红外光子吸收不足的问题。

本研究西北工业大学王昆&佟宇&王洪强与深圳技术大学陈威等人报道了一种乙酰胺衍生物定制结晶和缺陷控制策略，实现高效锡基钙钛矿太阳能电池。基于2A2CA修饰的锡基钙钛矿太阳能电池效率由11.14%显著提高至14.98%，并且在氮气氛围下储存超过2200小时后仍能保持90%的效率。