异质结太阳能

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。

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。

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。

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。

半电池组件具有增加功率输出的潜力，因为半电池产生的电流较小，从而降低了电池互连中的功率耗散。带有钝化发射极和背面电池(PERC)的半电池组件已经大规模生产，预计未来几年市场份额将增加。其他太阳能电池概念的实施，如硅异质结(SHJ)太阳能电池，有可能进一步提高半电池组件的功率输出。

硅异质结太阳能电池凭借纳米级本征a-Si:H层的表面钝化与电荷抽取双重特性，可实现超700mV的高开路电压，但前端ITO（透明导电氧化物）、本征a-Si:H（i层）和掺杂a-Si:H（p层）的寄生吸收会导致短路电流密度损失，部分抵消Voc带来的优势。 

在此，我们使用一氧化二氮代替现有的CO2作为替代氧源，成功地为SHJ太阳能电池沉积了具有高结晶度的nc-SiOx:HFSF层。同时研究了N2O作为氧源对薄膜性能的影响。随着SHJ太阳能电池走向柔性制造，Jsc的限制变得更加明显。这一特性使得可以更灵活地适应选择性传输以提高太阳能电池的性能。

钙钛矿太阳能电池作为一种低成本、高性能的光伏技术，但其使用寿命仍不足，尤其在高温条件下。研究表明，经磷酸三甲酯功能化的BN可均匀分散在钙钛矿晶界周围，同时降低陷阱密度并提高热导率。有限元分析显示，BN纳米片可作为局部散热路径，快速将热量导向外部环境。文章亮点：TP功能化BN显著提升热管理能力：通过酯辅助球磨法制备的TP-BN可均匀分散在钙钛矿薄膜中，形成纳米级散热通道，使器件工作温度降低12.9°C，热导率提升30.7%。

本研究中国科学院张丽萍，武汉大学余桢华、柯维俊和方国家等人通过在WBG钙钛矿前驱体中引入3,3-二氟吡咯烷盐酸盐和硫氰酸胍，设计了一种底部定向沉积的一维钙钛矿组装体，构建了异质结结构。最终，1.67eV的钙钛矿太阳能电池实现了1.284V的开路电压和23.29%的功率转换效率，在持续光照983小时后仍保持初始性能的90%。优化后的叠层器件VOC达到1.913V，稳态PCE为31.37%，为高效稳定的叠层光伏技术提供了新路径。