高效率电池
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。
SnO纳米颗粒溶液是目前制备高效溶液法钙钛矿太阳能电池中电子传输层的重要浆料。本文南京工业大学晁凌锋、夏英东和陈永华等人报道了一种磷酸盐缓冲合成策略，可有效稳定SnO胶体。基于此，钙钛矿太阳能电池实现了26.40%的高能量转换效率，并表现出优异的工作稳定性。精准调控表面化学状态，优化器件性能在弱碱性缓冲条件下，SnO薄膜表面羟基与氧空位达到平衡态，促进电荷提取、降低界面复合，最终使钙钛矿太阳能电池效率提升至26.40%。
本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略，使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点：效率突破：认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程，量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率，是目前报道的最高效率之一，彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。
无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题，发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解，暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下，会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。
本研究普渡大学窦乐添等人设计了一种带有乙二醇醚侧链的离子液体——甲氧乙氧甲基-1-甲基咪唑氯化物，通过与NiO的协同作用调控钙钛矿生长并稳定埋底界面。MEM-MIM-Cl通过与欠配位Pb发生螯合作用，诱导形成新型中间相，从而抑制缺陷及缺陷诱导的降解。此外，昼夜循环老化测试表明器件具有前所未有的抗疲劳性能，突显了MEM-MIM-Cl在同步提升效率与操作稳健性方面的双重作用。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势，具有巨大的发展潜力。近期，《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究，报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池，性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%，开路电压达到2.015V。
论文提出以生物质衍生的绿色溶剂γ- 戊内酯（GVL）为钙钛矿前驱体溶剂、乙酸正丁酯（BAc）为反溶剂，解决了传统有毒溶剂（DMF/DMSO）的环境危害与前驱体不稳定问题；GVL 基 FAPbI₃前驱体墨水可稳定储存一年，结合三丁基甲基碘化铵（TBMAI）形成的一维钙钛矿类似物（perovskitoid）钝化缺陷，最终小面积钙钛矿太阳能电池（PSCs）功率转换效率（PCE）达25.09%，12.25 cm²迷你模组经认证效率20.23%，为PSCs 规模化绿色制备提供关键方案。
钙钛矿太阳能电池是一种有前景的薄膜光伏器件，可实现高达27.3%的功率转换效率。由氧化镍和Me-4PACz组成的空穴传输层在这些器件中被广泛使用。此外，它们还可以用于与其他太阳能电池制备叠层电池。空穴传输层对PSCs极为重要，HTL自身的性能与稳定性具有重要意义。NiOx具有高透光率，其纳米颗粒稳定性优良。同时，使用NiOx的PSC仅保持初始PCE的62.9%。
钙钛矿太阳能电池的表面钝化虽可提升器件效率，但界面功能不完整仍对长期可靠性构成挑战。研究发现，SHF功能化的钙钛矿表面促进形成均匀致密的C层，有效阻隔离子扩散并稳定器件结构。基于该策略的p-i-n结构钙钛矿太阳能电池实现了27.02%的光电转换效率，1cm活性面积的器件效率也达25.95%。极端工况下近乎零衰减的稳定性：连续光照1200小时效率无衰减，高温与热循环下仍保持92%~94%初始效率，具备强工业适用性。
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。
