尽管单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破27%,其商业化进程仍受限于长期运行稳定性的瓶颈。然而,即便在隔绝水与氧等外界应力的条件下,钙钛矿太阳能电池的寿命仍显著短于硅基器件。研究组设计并开发了一系列含乙二醇醚侧链的离子液体,以协同提升钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该离子液体优先富集于钙钛矿底部,可显著抑制碘化铅的聚集及空隙的形成。
近日,马丁·格林教授在采访时表示,当前钙钛矿产业化的主要挑战集中在稳定性,其转换效率已达到较高水平,但要实现大面积规模化生产,还要在稳定性研究上做很多工作。马丁·格林教授预判:“或许未来五年会解决钙钛矿稳定性问题,当然,也有可能永远解决不了。”针对钙钛矿技术未来发展的路径,马丁格林教授认为钙钛矿与晶硅叠层电池技术有较好的发展潜力。
钙钛矿材料因其固有的机械柔性和轻量特性,在超柔性太阳能电池中具有极大的应用前景。虽然NiOX在刚性倒置钙钛矿太阳能电池的制备中引起了广泛关注,但仍需钝化策略以提高NiOX/钙钛矿界面的稳定性,并进一步调节能级以获得更好的性能。u-FPSCs的结构和性能使用NiOX/2PACz作为空穴传输层的超柔性钙钛矿太阳能电池配置示意图。在AM1.5G氙灯照射下,使用干燥氮气流测量的超柔性钙钛矿太阳能电池的功率输出。
上海交通大学戚亚冰团队研究证实,在氧化铟锡透明聚酰亚胺基板上联合使用氧化镍与膦酸自组装单分子层作为空穴传输材料,可显著提升器件稳定性。研究意义攻克稳定性瓶颈:首次实现超柔性钙钛矿电池在空气中T80超过260小时的突破性稳定性,为柔性器件的实际应用扫除关键障碍。深度精度1.本研究成功制备了基于NiOX/2PACz双分子层空穴传输结构的超柔性钙钛矿太阳能电池。
尽管其能量转换效率不断提升,但较差的光稳定性和抗疲劳性能阻碍了其实际应用与商业化进程。本文中山大学吴武强等人提出了一种新型“动态缺陷管理”策略,有效缓解了锡铅钙钛矿的光致降解,显著延长了器件寿命。茂金属插层与钙钛矿晶格中金属阳离子之间的强配位作用有效钝化了晶体缺陷,使缺陷密度降低34.5%,并抑制了非辐射复合。此外,茂金属及其对应阳离子可作为氧化还原对,提供动态、连续的修复机制,以循环方式恢复光诱导缺陷。
2025年11月14日上海交通大学戚亚冰于Joule刊发双空穴传输层用于超柔性钙钛矿太阳能电池具有前所未有的稳定性的研究成果,本研究表明,在氧化铟锡(ITO)涂覆的透明聚酰亚胺基底上,采用氧化镍和[2-(9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸(2PACz)自组装单层作为空穴传输材料,可以显著提高器件的稳定性。该策略使得器件的效率达到20.3%,并在惰性条件下保持1200小时的稳定功率输出。此外,集成15 nm Al₂O₃ 湿度屏障后,在空气中放置130小时后,效率仍保持90%,且比功率(27.2 W/g) 不受影响,从而为超柔性太阳能电池建立了创纪录的环境稳定性。
2025年11月13日,西安工程大学杜斌&西安交通大学林越辛&西北工业大学宋霖团队于《MaterialsHorizons》发表研究论文。研究针对SnO基钙钛矿太阳能电池埋底界面缺陷制约效率与稳定性的问题,提出以L-2-氨基-5-脲基戊酸为单分子桥的双界面缺陷协同调控策略,通过其多官能团与SnO电子传输层及钙钛矿层的强相互作用,优化界面结构与能级匹配、提升结晶质量,最终实现器件光电转换效率与稳定性的同步提升。
采用该电极的可逆固体氧化物电池在燃料电池和水电解模式下均展现出卓越性能与长期稳定性。在实际工况下表现出极强稳定性在含CO(2%)与湿度的空气中,HE-PBC电极的衰减率远低于传统电极,寿命超过1000小时。
钙钛矿太阳能电池的长期运行稳定性仍是主要挑战,尤其是由光致晶格动力学引起的光机械不稳定性。该聚合物作为晶界隔离层,实现了钙钛矿晶粒之间的物理空间隔离,有效缓解了光致晶格膨胀和应力/应变积累,同时抑制了离子迁移和应变诱导的缺陷演化。系统实验与理论研究表明,P-AMPS提升了薄膜质量和晶格完整性,显著增强了钙钛矿薄膜的光机械稳定性。这种基于原位聚合的晶粒空间隔离策略为钙钛矿太阳能电池的商业化提供了新的设计思路。
电场方向反转增强提取:PMEAI诱导界面电场从C指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,突破传统钝化层对电流与填充因子的限制。高效与高稳兼备:器件效率达26.7%,认证25.84%,兼具优异热稳定性与抗离子迁移能力,推动倒置钙钛矿电池向商业化迈进。