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近期，中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的团队发现，基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题，主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜，团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升，将为其产业化发展提供重要支撑。
前言：钙钛矿-硅串联太阳能电池的实验室效率已接近35%。我们采用基于蒸汽的共蒸发方法，在金字塔纹理硅基底上均匀沉积高质量的钙钛矿层，从而制备出效率、稳定性和可重复性都得到增强的钙钛矿–硅串联太阳能电池。利用TFPTMS调控吸附动力学带来的薄膜质量提升，钙钛矿–硅叠层太阳能电池在工业纹理化硅片上实现了超过31%的光电转换效率，并具有增强的可重复性。钙钛矿–硅叠层太阳能电池的EQE谱和反射曲线。
钙钛矿-硅叠层太阳能电池的实验室效率已接近35%，但其商业化进程受限于两大挑战：工艺兼容性与器件不稳定性。传统钙钛矿溶液加工方法仅适用于定制化亚微米级纹理硅片，难以实现规模化生产；同时叠层结构中的宽带隙钙钛矿降解加速，工作寿命通常不足2000小时。本研究新加坡国立大学侯毅等人通过引入功能性分子3,3,3-三氟丙基-三甲氧基硅烷，增强有机组分与基底的相互作用，实现了在工业级微米级金字塔纹理硅上均衡吸附钙钛矿前驱体。
2025年12月18日新加坡国立大学侯毅于Science刊发在绒面硅上实现最佳钙钛矿蒸汽分配实现高稳定性叠层太阳能电池的研究成果，在绒面硅衬底上实现平衡的蒸汽分配是形成高质量钙钛矿薄膜并确保器件性能的先决条件。研究表明，有机物种（例如FA+）与金字塔形织构表面的相互作用较弱，导致吸附不足和相杂质的出现
PDAI钝化目标器件能带图，显示ETL界面电子积累及钙钛矿体区电子浓度升高约40倍，提升电子传输。Fig.3钝化与导电效应。Fig.4器件性能与稳定性。1cm器件VOC从1.83V增至2.01V，FF从79.4%提至81.6%，认证稳态PCE31.6%，带隙优化后冠军器件达33.1%，为该类电池世界记录；红海户外1500h目标电池JSC无衰减，参考电池500h后JSC趋零；BACE测得目标电池移动离子浓度低3倍；85°C/85%RH1000h湿热测试后目标电池PCE相对损失由26%降至17%，稳定性同步提升。
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。
可靠性能仁烁光能平米级商用钙钛矿组件已先后通过德国莱茵TVIEC61215/61730、美国UL、中国产品质检中心CQC的认证或许可，全面达标国内外产品销售标准；其多个户外项目数据均显示，钙钛矿组件户外运行期间功率无衰减。近期仁烁光能在规模化量产中取得新突破，其0.72m2钙钛矿组件经TV南德认证，全面积效率进一步提升至22%，输出功率达158.4W，再次刷新商用钙钛矿组件的效率纪录，展现出该技术路线的持续优化能力与广阔应用前景（图3）。
钙钛矿光伏商业化需要克服三个关键障碍：制造过程中使用有毒溶剂、大面积钙钛矿薄膜质量不均一、以及运行可靠性有限。该工作为钙钛矿光伏的商业化生产提供了一条环境友好的可行路径。大面积模组获认证效率与全项可靠性通过：制备出7200cm钙钛矿光伏模组，获NREL认证稳态效率17.2%，并首次通过全部IEC61215:2021标准测试，展现出强大的商业化可靠性。
与通过旋涂制备的小面积钙钛矿薄膜需要在惰性气氛中长时间热退火以实现完全结晶不同，可印刷钙钛矿光伏面临晶体生长质量与环境水氧暴露导致降解之间的关键矛盾。该策略实现了24.0%和20.7%的光电转换效率，代表了可扩展钙钛矿光伏中报道的最高值。研究亮点：揭示环境降解机制并锁定“无降解窗口”：通过原位GIWAXS分析，首次明确了钙钛矿在大气热处理过程中的四阶段演化路径，并精准识别出123±18秒的关键无降解时间窗口。
广泛使用的空穴选择性分子接触层虽能提升叠层电池性能，但在高温下会发生热降解，损害电荷传输。实现效率与稳定性协同提升：基于该策略的1cm叠层电池获得了超过34%的效率，并在65°C高温下连续运行1200小时后仍保持96%以上的初始效率，展现了卓越的操作稳定性。
