钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来，因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性，十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而，长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用，重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议，包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

近日，美国国家可再生能源实验室（NREL）更新全球权威的太阳电池效率主表（Best Research-Cell Efficiency Chart），江苏润阳新能源科技股份有限公司（以下简称“润阳股份”）自主研发的TOPCon 3.0 量产型单晶硅电池正式入选榜单。这一于2025年10月刷新的效率纪录，历经权威认证后成功收录于NREL 2026年最新榜单，标志着中国光伏在单晶硅电池核心技术路线上实现历史性跨越。

制备的柔性太阳能电池效率达到 24.52%，且耐久性显著提升：经 10000 次弯曲循环后效率保持率为 92.5%，在空气中放置 300 天后效率保持率为 95%，在 650 小时最大功率点跟踪后效率保持率为 80%。作者展示了经认证效率分别为 21.09%（孔径面积：21.07 cm²）和 17.38%（孔径面积：0.5 m²，功率：86.9 W）的组件。

新加坡国立大学的科学家们近期宣布，他们成功在工业级绒面硅片上，通过气相沉积工艺制造出了兼具高效率与长期热稳定性的钙钛矿-硅叠层太阳能电池。值得注意的是，今年6月，新加坡太阳能研究所的研究人员曾报告了钙钛矿-有机叠层太阳能电池取得了26.4%的认证效率世界纪录，并在更大测试器件上达到26.7%，创下了该技术至今的最高性能。

西安交通大学梁超等人提出一种原位双界面调控策略：在前驱体溶液中引入平面刚性电子给体四硫富瓦烯（TTF）。TTF与锡-铅钙钛矿前驱体组分间的电子给-受相互作用，辅以TTF原位自组装在钙钛矿体相及上下界面的双重富集，协同调控结晶动力学、均化Sn氧化态、促进载流子在体相与双界面处的抽取与输运，并稳固钙钛矿晶格。

然而，缺陷阻碍了LSS薄膜实现有效的导电性。本工作不仅为基于溶液法制备硫族钙钛矿薄膜提供了可扩展的路径，也为开发用于透明电子器件的p型透明导电材料提出了新策略。

最终，最优WBGPSC实现了VOC=1.29V、JSC=20.0mAcm、FF=82.8%和PCE=21.27%，对应Shockley–Queisser电压极限的92.8%。这些结果表明，协同缺陷钝化与能级调控对于释放WBG钙钛矿的完整电压潜力均至关重要。研究亮点：突破性电压表现：通过协同表面处理，宽禁带钙钛矿电池开路电压达1.29V，实现Shockley–Queisser理论极限的92.8%，为同类器件中最高之一。高效叠层集成：经处理的宽禁带钙钛矿作为顶电池，与硅底电池组成叠层器件，实现26.8%的光电转换效率与1.91V的高开路电压，展示其在实际叠层光伏中的应用潜力。

本研究中山大学毕冬勤等人首次设计并引入一种新型SAM分子——9--9H-咔唑，其具有共轭邻苯二酚锚定基团，应用于锡-铅钙钛矿电池中。此外，DOPhCz加速空穴提取并减少器件工作过程中的化学扰动。应用于全钙钛矿叠层电池时，效率达到28.30%。高效稳定全钙钛矿叠层电池：基于DOPhCz的Sn-Pb子电池效率达24.17%，全钙钛矿叠层效率达28.30%；在最大功率点连续运行500小时后仍保持80%初始效率，界面与运行稳定性显著优于2PACz体系。

效率：DCA-1F共SAMs器件表现最优，冠军PCE26.11%，开路电压1.179V，短路电流密度25.89mA/cm，填充因子85.49%；DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%，均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性：30-50%湿度环境下储存1000小时，DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE；1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时，仍维持～90%效率，而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。