高效太阳能电池
本文提出了一种战略性界面工程方法，使用七氟丁酸钠完全功能化钙钛矿表面。钙钛矿太阳能电池在连续1,200小时的1太阳照射下保持了100%的初始效率。界面接触的结构与光电性能ESC覆盖钙钛矿表面，其结构受钙钛矿层影响，进而影响器件性能。SHF层通过降低表面能，促进了C60的均匀沉积。相比之下，控制组在800小时后，PCE降至初始值的60%。这些发现为下一代高效率、高稳定性的钙钛矿基光电器件开辟了新路径。
本研究西北工业大学陈睿豪和王洪强等人提出并实验验证了一种可同时锚定阳离子和阴离子缺陷的界面修饰策略，以4,5-二氰基咪唑为例，实现了对未配位离子缺陷的协同钝化，并同步固定相邻对应离子。DCI修饰有效抑制了离子迁移和相分离，使钙钛矿层由拉伸应力转变为压缩状态，最终使器件实现了26.10%的冠军效率。应力调控与晶格稳定性提升：DCI修饰使钙钛矿薄膜由拉伸应力转变为压缩状态，显著降低缺陷密度，提升结构稳定性。
钙钛矿太阳能电池的表面钝化虽可提升器件效率，但界面功能不完整仍对长期可靠性构成挑战。研究发现，SHF功能化的钙钛矿表面促进形成均匀致密的C层，有效阻隔离子扩散并稳定器件结构。基于该策略的p-i-n结构钙钛矿太阳能电池实现了27.02%的光电转换效率，1cm活性面积的器件效率也达25.95%。极端工况下近乎零衰减的稳定性：连续光照1200小时效率无衰减，高温与热循环下仍保持92%~94%初始效率，具备强工业适用性。
天大叶龙、江西理工黄斌团队创新性地提出侧链工程策略，设计非芳香族侧链的PMMA与芳香族侧链的PBMA两种绝缘聚合物，系统调控其在PM6:Y6活性层中的分布行为，实现效率与拉伸性的协同提升。这种动力学差异进一步印证了PMMA通过促进给体相有序化而优化器件性能的机制。PMMA凭借其优异的相容性、高扩散能力与非共价作用位点，在PM6非晶区形成缠结网络以耗散应力，同时在晶区促进分子有序堆积以保障电荷传输。
为了克服这些限制，联合研究团队通过应用真空沉积技术生产了均匀的钙钛矿薄膜。通过将其与HDHyundaiEnergySolutions拥有的高效异质结硅电池集成，他们在干式沉积叠层结构中实现了28.7%的效率。
论文概览华东师范大学史学亮、方俊锋、李晓东、赵小莉团队报道了通过一锅法山本耦合反应设计并合成了两种新型二氮杂并五苯大环分子。深度精度1.图一系统性地阐释了利用超分子大环捕获碘策略以提升钙钛矿太阳能电池长期稳定性的机理。
钙钛矿异质结的合理设计对提升钙钛矿太阳能电池的效率和运行稳定性至关重要。然而，传统方法在纳米尺度上精确控制界面相纯度及实现共形异质结覆盖方面面临挑战。本研究香港城市大学朱宗龙、伦敦帝国理工学院NicholasJ.Long和中南大学李博等人提出了一种“软-软”相互作用引导策略，通过在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚作为软路易斯碱添加剂，调控钙钛矿异质结的形成。
而引入DCl层后，PLQY和QFLS值大幅恢复，证明DCl有效抑制了C60诱导的复合损失。未经极化时，DCl处理的单结钙钛矿电池效率从19.0%提升至21.9%（图a），大面积器件效率达21.0%（图b）。在钙钛矿/硅叠层电池中，DCl处理使效率从28.4%提升至30.5%，经极化后进一步达到31.1%的认证效率。
基于该3D/2D异质结的反式钙钛矿太阳能电池实现了26.17%的光电转换效率，并具备1.194V的高开路电压和85.40%的填充因子。研究意义界面工程新策略：提出以氟化哌啶衍生物为表面重构剂，实现3D/2D异质结的精准构建与性能协同优化。结论展望本研究通过分子设计的氟化哌啶衍生物p-CFPIP，成功在3D钙钛矿表面构建了高n值2D覆盖层，形成了高效的3D/2D表面异质结。
为实现钙钛矿太阳能电池的商业化，必须降低器件生产成本。然而，采用碳基顶电极的PSCs性能仍逊于金电极，主要归因于界面设计不理想。因此，使用CNT-HTM混合电极的太阳能电池实现了22.6%的光电转换效率。集成光电容系统：以CNT电极为共用电极，构建钙钛矿太阳能电池-超级电容器一体化光电容，整体效率达16.9%，性能媲美GaAs及多结太阳能电池系统，突显碳电极在集成能源器件中的应用潜力。
