高效太阳能电池
尽管超亲水性有助于润湿，但仅凭此仍无法实现钙钛矿对金字塔结构的完全覆盖。该策略为钙钛矿与硅光伏的高性能叠层器件集成提供了可行路径。高效器件性能：在全绒面硅上实现了一步溶液法钙钛矿沉积，制备出效率高达32.74%的钙钛矿/硅叠层电池，且该方法兼容多种空穴传输层与沉积工艺，具备良好的可扩展性。
3D/2D钙钛矿异质结构已成为同时提升钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效策略。本研究中国科学院大连化学物理研究所刘生忠和陕西师范大学冯江山等人引入了一种氟化哌啶衍生物——4-三氟甲基哌啶，作为3D钙钛矿的精确表面重构剂。高效电子提取与传输：3D/2D异质结显著提升电子提取效率，降低界面缺陷密度，抑制非辐射复合，使反式PSC效率突破26%，VOC高达1.194V。
无机钙钛矿因其良好的热稳定性及光照下抑制相分离的特性，成为硅基叠层太阳能电池理想的顶电池材料。本文南开大学王鹏阳和张晓丹等人开发了一种弱p型材料——乙二胺乙酸甲胺与氧化镍结合作为空穴选择性层。基于此，CsPbI33无机钙钛矿太阳能电池实现了21.52%的光电转换效率，无机钙钛矿/硅叠层电池更是创下27.92%的纪录。高效率记录：单结无机钙钛矿电池效率达21.52%，叠层电池效率突破27.92%，均为当前报道的最高水平。
论文概览实现均匀稳定的空穴传输层对大面积钙钛矿太阳能电池至关重要。这一系列创新成果为钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了全新解决方案。商业应用的可扩展性和工作稳定性本研究通过一体化2PACz-NiOxHTL技术成功实现了钙钛矿太阳能组件的大面积制备。该技术通过NiOx合成过程中的一步法原位锚定，显著提升了界面结合力、薄膜均匀性和电荷传输性能，为钙钛矿太阳能电池的大面积制备提供了理想解决方案。
激子扩散长度是有机太阳能电池的关键参数。近期研究表明，Y型NFA中会产生分子间电荷转移激子，但ICT激子形成对LD的影响尚未明确讨论。本文香港大学PhilipC.Y.Chow等人指出，由于皮秒时间尺度上ICT激子形成导致光学带隙附近光谱演化，忽略此现象可能导致瞬态吸收数据分析中显著高估Y型NFA薄膜的LD。此外，在使用激子-激子湮灭模型进行数值拟合时，采用ICT激子的本征弛豫寿命对于可靠提取扩散系数和LD至关重要。
然而，其性能受到钙钛矿/电子传输层上界面的严重限制。该界面主导电子提取效率、离子迁移和非辐射复合，直接影响开路电压和填充因子。此外，界面缺陷、能级失配和化学不稳定性常导致迟滞和性能衰减，阻碍商业化进程。多维界面结构优化策略：提出2D/3D异质结、动态共价界面等创新结构，显著增强电荷提取效率并抑制离子迁移，实现超过33%的认证效率。
溶液法制备的钙钛矿材料，结合现有硅基设施用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池，因其低成本和高效率而备受关注。
结论展望本研究通过设计具有聚集增强发光特性的高发光聚合物给体PINTSO-F，并将其作为第三组分精准定位至给体-受体界面，成功实现了对有机太阳能电池非辐射复合的有效抑制和电荷动力学的协同优化，最终获得了效率超过20%、非辐射电压损失低至0.192V的高性能器件。
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。
减少钙钛矿/电子传输层界面的非辐射复合是实现高性能稳定钙钛矿/硅叠层太阳能电池的关键挑战。本研究分析了能量损失，并设计了双层钝化策略以提升叠层电池的性能与耐久性。实验结果表明，该双层钝化策略可精确调控钙钛矿能级排列、降低缺陷密度并抑制界面非辐射复合。采用AlO/PDAI处理的单片式钙钛矿/硅叠层太阳能电池，在使用基于QCELLSQ.ANTUM技术制备的工业硅底电池上，实现了31.6%的光电转换效率。
