碳钙钛矿太阳能电池

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用，但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而，这些优点往往被器件性能下降所抵消，主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升，从3.8%上升至27.0%。此外，Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移，导致器件性能下降。

钙钛矿太阳能组件的运行稳定性低于小尺寸器件，这对推动其实际应用构成了关键挑战。我们展示了活性面积约50cm的全印刷碳电极PSMs，PCE达到20.41%。此外，钙钛矿中的卤素存在可能导致贵金属电极在运行过程中被电离，加速器件的降解。传统的基于溶液的后处理通常会引入可能损害钙钛矿并阻碍大规模生产的溶剂。我们展示了一种可扩展的蒸汽后处理策略，使高度稳定且高效的全印刷C-PSMs成为可能。

近日，北京大学深圳研究生院新材料学院杨世和教授团队联合北京航空航天大学、北京理工大学等单位的研究人员提出了一种可扩展的气相后处理策略，实现了对大面积钙钛矿薄膜均匀有效的钝化，显著提升了全印刷碳基模组的光电转换效率与长期稳定性。该研究成果已被NaturePhotonics期刊接收发表。总之，气相处理有效实现了对大面积钙钛矿薄膜表面缺陷的均匀钝化，抑制了非辐射复合，加快了电荷提取，进而显著提高了电池模组效率。

德国科学家报告了一种提高钙钛矿太阳能电池性能的方法，该电池由与典型空穴传输层兼容的层压碳电极制成。

北京航空航天大学、宁夏大学为共同通讯单位，张啟先、陈海宁和刘慧丛为共同通讯作者。文章全面介绍了大面积碳基钙钛矿太阳能电池及组件的最新进展，重点探讨了高温碳电极和低温碳电极光伏器件中可扩展制备技术与性能提升策略；此外，还分析了C-PSCs的封装技术和成本问题。最后，文章简要展望了C-PSCs商业化面临的挑战与机遇。希望本综述能激发并引导研究者加入到C-PSCs及组件的研发之中，从而加速该类器件的商业化进程。

北京航空航天大学陈海宁等人在本综述中全面探讨了大面积C-PSCs及组件的最新进展，重点探讨了高温碳电极和低温碳电极光伏器件中可扩展制备技术与性能提升策略。

柔性碳电极钙钛矿太阳能电池因其低成本、轻量化和环境稳定性而在便携式电源应用中备受关注。然而，F-CPSCs的光电性能仍不理想，目前最高效率低于18%。本文南方科技大学王建涛、中国科学院上海光学精密机械研究所郑毅帆、河南大学高跃岳和谭付瑞等人提出一种应变补偿策略，通过在钙钛矿薄膜上沉积热溶液制备的空穴传输材料来实现。本研究为开发高效耐用的F-CPSCs提供了一种简便而有效的策略。

科学家们发现，在钙钛矿层顶部加工的特定材料组合能够通过使用碳顶部电极有效地制造和运行p-i-n钙钛矿太阳能电池。长期以来，p-i-n器件中碳电极和金属电极的电子接触行为差异一直被忽视，并可能阻碍了该领域向碳基电极材料p-i-n器件方向的进展。为了克服这些问题，科学家们引入了一种双层原子层沉积氧化锡和聚-聚，可与p-i-n堆栈中的碳电极进行欧姆接触。这产生了高达16.1%的PCE，并在户外老化500小时后保持了94%的性能。