锡基卤化物钙钛矿因Sn²⁺的高路易斯酸性导致结晶过快，以及Sn²⁺易氧化引起的严重p型掺杂，在其多样化应用中面临巨大挑战。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）在长期稳定性方面面临挑战，尤其是在反向偏压下。

倒置型钙钛矿太阳能电池（p-i-n pero-SCs）采用氧化镍（NiOx）与自组装单分子层（SAM）作为空穴传输层（HTL），已展现出较高的光电转换效率（PCE）。然而，NiOx表面镍价态的多样性给高质量SAM HTL的构建带来了复杂性。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）在湿度、光照和高温等条件下的稳定性已取得显著进展，但仍面临反向偏压下的衰减问题，其主要原因在于碘离子（I⁻）的不可逆迁移。

金属卤化物钙钛矿-硅叠层太阳能电池为突破单结器件的效率极限提供了有前景的路径，其中宽带隙（WBG）钙钛矿顶电池的优化仍是关键。

在有机太阳能电池中，将分子堆积从边缘取向调控至更优的面取向有利于改善垂直电荷传输和光伏性能。然而，由于加工条件复杂，实现这一结构转变的精确控制仍面临重大挑战。

非中心对称无机材料的理性设计因其固态反应难以预测、对称性破缺要求严苛而长期面临挑战。尽管钙钛矿已被广泛用作非中心对称材料的结构模板，但其反结构——反钙钛矿体系却仍待探索。

柔性钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）是硅基光伏的有力补充，但其稳定性尤其在长期潮湿环境下仍远低于工业标准，这主要是由于水分子可透过柔性塑料基板渗透进入器件。传统疏水夹层虽能阻隔水分，但通常与极性钙钛矿前驱液不相容，因此难以用于钙钛矿薄膜下方。

钙钛矿材料因其优异的光电特性与可溶液加工等优势，在发光二极管领域展现出广阔的应用前景，尤其在色纯度、荧光量子产率及波长可调性方面表现突出。目前，钙钛矿蓝光器件的研发主要围绕混合卤素与准二维结构两种策略展开，通过组分调控与维度工程，天蓝光区域的发光效率已提高至25%以上，显示出良好的发展态势。

不对称分子设计是提升非富勒烯受体（NFA）性能的有效策略之一，但以往研究多集中于横向（左右）不对称性。大阪大学Akinori Saeki团队创新性地提出了双面不对称（bifacial）的手性分子设计策略，合成并研究了基于茚并二噻吩（IDT）核心的手性NFA分子：(S,S)-IE4F与(R,R)-IE4F。该设计不仅在垂直方向引入偶极矩，还赋予分子手性，首次在有机太阳能电池（OSC）的体异质结中实现了显著的手性诱导自旋选择性（CISS）效应（自旋极化率高达~70%）。基于纯手性分子构筑的OSC器件取得了8.17%的光电转换效率，是其非手性异构体（meso-IE4F，效率2.36%）的三倍以上。该研究以“Chiral Bifacial Non-Fullerene Acceptors with Chirality-Induced Spin Selectivity: A Homochiral Strategy to Improve Organic Solar Cell Performance”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》。