本研究首次采用氢碘酸将二氧化铅转化为碘化铅，再使其与不同成分卤化物在空气中反应制得钙钛矿薄膜，减少电沉积二氧化铅与卤化物直接反应产生的副产物，提升薄膜纯度和结晶度。通过 N,N - 二甲基甲酰胺溶剂工程和氯化甲铵成分工程的协同作用，显著改善电沉积法制备的钙钛矿薄膜的表面平整度、晶粒尺寸、光吸收和载流子传输性能，使电沉积法制备的钙钛矿太阳能电池效率从 8.41% 提高到 17.28%。进一步利用碘化甲酰胺钝化工程，效率又提升至 19.30%。

https://doi.org/10.1002/smll.202502302

本文研究了DACl-SAM对SnO₂电子传输层的修饰作用及其提升钙钛矿太阳能电池性能的效果。研究指出，SnO₂因低温制备、快速电子提取及与钙钛矿能带匹配等优势被广泛用作ETL材料，但表面缺陷会降低电池效率和稳定性。引入DACl-SAM修饰后，利用其儿茶酚基团与SnO₂强结合，甲铵基团作为钙钛矿层生长的模板。通过实验和理论计算发现，DACl-SAM显著提升了电子注入效率和薄膜质量，改善了SnO₂表面能级，减少了非辐射复合损失，提高了电荷传输效率。最终，基于DACl-SnO₂的PSCs实现了25.7%的光电转换效率，相较于未修饰的对照组（24.3%）有显著提升。此外，DACl-SnO₂基器件在操作稳定性和长期热稳定性方面表现出色。

https://doi.org/10.1002/adma.202501075

本研究采用阳离子原位交换策略制备高质量 CsSnI₃ 钙钛矿薄膜。以 SnI₂、CsFa 和 DMAI 为前驱体，先形成 DMASnI₃，经热退火转为黑 CsSnI₃，再去除二甲胺和甲酸。所制 CsSnI₃ 薄膜覆盖度高、结晶性好、缺陷少，相应 PSC 效率达 12.62%，优于传统前驱体制备的 6.82%。且在 N₂环境中稳定性提升，30 天后保有初始效率 85% 以上，为实现高性能、稳定Sn基钙钛矿太阳能电池开辟新路。

https://doi.org/10.1002/smll.202505188

本研究开发了基于聚苯胺（PANI）、多壁碳纳米管（MWCNT）和铜硫化物（CuxS）的新型复合反电极材料用于量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）。通过电化学方法在氟掺杂锡氧化物（FTO）基底上制备了多种反电极，包括PANI、PANI/CuxS、PANI-MWCNT/CuxS和CuxS。实验结果显示，PANI-MWCNT/CuxS复合反电极表现出优异的电催化活性和电子转移性能，其电荷转移电阻低至32Ω，且能量转换效率达到2.39%，显著高于传统铜基和硫化铜基反电极的0.91%和1.13%。该复合材料通过协同效应有效降低了界面电阻，加速了电荷转移，从而显著提升了电池性能。这一成果为QDSSCs反电极材料的开发提供了重要参考。

https://doi.org/10.1002/ente.202402251

本研究提出了一种表面重构方法，在三维（3D）CsPbI₁.₅Br₁.₅钙钛矿顶部原位构建零维（0D）Cs₄PbI₁.₅Br₄.₅钝化层，以减少表面缺陷并提升稳定性。这种0D钝化层不仅显著增强了CsPbI₁.₅Br₁.₅钙钛矿的稳定性，还优化了界面能级以促进电荷分离。此外，表面重构过程引发了CsPbI₁.₅Br₁.₅钙钛矿的二次结晶，降低了缺陷，提升了晶体质量，从而大幅减少了非辐射复合。得益于此，基于碳的CsPbI₁.₅Br₁.₅器件的性能显著提升，最高光电转换效率达12.93%。即使未进行封装，在环境条件下老化1080小时后，器件仍能保持约94%的初始效率。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c03592

本研究通过配体工程探讨了双齿配体在铅卤化物钙钛矿纳米晶体中的作用，发现 1,10-菲啰啉（Phen）对 Pb 位点的结合亲和力最强，能使空穴转移到铁基受体（FcA 和 FcAm）的效率分别降低 43% 和 24%。同时，FcAm 可通过与 Br 位点的相互作用保留空穴提取能力。研究团队设计的空穴受体 PhZ，其扩展的 π 共轭结构使其对 Pb 位点具有强结合亲和力（Kapp 值达 2.8×10⁵ M⁻¹），即使在 Phen 存在的情况下，也能使钙钛矿纳米晶体的 PL 猝灭程度达到 23%，展现出高效的电荷提取和长寿命电荷分离能力。这些成果为优化钙钛矿太阳能电池的电荷传输路径提供了重要依据。

https://doi.org/10.1021/acsanm.5c01828

本文研究了在甲酰胺（FA）基钙钛矿（FAPbI₃和FAPbBr₃）上直接沉积氧化锡（SnOₓ）的界面化学反应，发现这会导致界面传输屏障，使电流-电压特性呈现S形，填充因子显著降低。光电子能谱分析显示FA⁺分解形成新的氮相关态，FAPbI₃/SnOₓ界面处检测到PbI₂，而FAPbBr₃/SnOₓ界面处形成Sn-Br键和溴离子迁移。FAPbI₃/SnOₓ界面处碘与铅的比值从2.6降至低于1，FAPbBr₃/SnOₓ界面处溴与锡的比值随ALD循环次数增加而增加。这些界面反应对器件性能和稳定性有负面影响，需通过界面工程抑制副产物生成以提升性能。

https://doi.org/10.1021/acsaem.5c00968

本文通过在碳基钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）中使用煤衍生的多层石墨烯（MG）嵌入氧化镍（NiOₓ）作为空穴传输层（HTL），构建了“载流子高速公路”。煤衍生MG具有独特的多层结构和丰富的含氧官能团，与NiOₓ HTL协同作用，不仅提供了良好的能带配置，有利于电荷分离和提取，还作为Lewis碱与未配位的铅离子形成配位键，减少表面缺陷，降低钙钛矿/碳电极界面的复合损失，从而减轻填充因子（FF）损失。结果表明，基于FTO/SnO₂/MAPbI₃/MG + NiOₓ/碳结构的器件的光电转换效率（PCE）达到18.10%，比原始器件的15.17%提高了19.3%。该研究为利用成本效益高且环境可持续的煤衍生碳功能材料提升C-PSCs的整体性能提供了新策略。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c05732

本文通过构建包含聚合物给体、非富勒烯受体和富勒烯受体的三元有机太阳能电池多界面结构模型，研究了界面和分子结构对界面电荷转移特性的影响。研究发现，当聚合物给体和非富勒烯受体之间的界面能量偏移（ΔED‑NFA）从0.3 eV降低到0时，非富勒烯受体的电荷转移量减少了约30%，而富勒烯受体的电荷转移量增加了约40%。同时，增大聚合物给体和非富勒烯受体之间的分子间距离（dD‑NFA）可以有效促进电荷转移，当dD‑NFA从3 Å增加到7 Å时，总电荷转移量增加了约25%。此外，降低非富勒烯受体中心基团的电子供体能力或增强端基的电子吸引能力可以显著提高电荷转移和分离效率。这些发现为基于非富勒烯和富勒烯双受体的有机光电器件性能的进一步提升提供了理论指导。

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5c02627

本研究探讨了在工业级背钝化发射极和背接触（PERC）太阳能电池的背面局部应用氧化钼（MoOx）和银（Ag）的可能性。通过热蒸发法在室温下沉积不同厚度的MoOx薄膜，发现其高功函数在p型晶硅界面引发强空穴积累，仅允许空穴传输，同时降低接触电阻（ρc）和界面复合电流密度（J0）。采用工业级制造工具和工艺步骤制备PERC/MoOx太阳能电池，其中5nm厚的MoOx薄膜展现出最佳性能：在225cm²的太阳能电池上实现了超过21.5%的高效率，开路电压（Voc）达672.3mV，短路电流（Jsc）为39.7mA/cm²，填充因子（FF）为80.66%。这些成果基于工业前驱体，有望推动高效太阳能电池的简化制造方法的发展。

https://doi.org/10.1021/acsaem.4c03001

本文研究了环境相对湿度对氧化镍（NiOx）薄膜性能及基于其的钙钛矿太阳能电池特性的影响。通过在不同湿度条件下制备NiOx薄膜并分析其表面形貌和物理性质，发现相对湿度显著影响NiOx薄膜及其钙钛矿太阳能电池的性能。其中，在60%相对湿度下制备的NiOx薄膜使钙钛矿太阳能电池展现出更高的短路电流密度（Jsc）和填充因子（FF），最佳器件效率达22.12%。研究表明，优化NiOx薄膜的制备湿度可有效提升钙钛矿太阳能电池的性能，为大规模制备倒置结构钙钛矿太阳能电池提供了新思路。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c07790

本研究提出了一种互补双配体重构策略，用于改善CsPbI₃钙钛矿量子点（PQDs）的表面缺陷，从而显著提升其光电性能和稳定性。通过使用三甲基氧鎓四氟硼酸盐和苯乙基铵碘化物形成的互补双配体系统，不仅稳定了PQDs的表面晶格，还增强了量子点在胶体溶液中的分散性以及固体中量子点间的电子耦合。这使得PQDs展现出显著提升的光电性能和环境稳定性，并在无机钙钛矿量子点太阳能电池（PQDSCs）中实现了高达17.61%的创纪录效率。该工作为高性能光电子器件的PQDs表面配体工程提供了新途径。

https://doi.org/10.1002/smll.202504748

本研究将歐氧化物（Eu(OA)₃）设计为多功能钝化层，涂覆于甲铵铅碘（MAPbI₃）薄膜上，以延缓湿气和热引起的钙钛矿太阳能电池（PSCs）降解。Eu(OA)₃的羰基和Eu³⁺离子与未配位的Pb²⁺和I⁻离子配位，在钙钛矿薄膜的顶部和侧面形成防水和散热层。经Eu(OA)₃处理后，MAPbI₃薄膜的疏水性显著提高，接触角从54.9°增加到90.5°。此外，含Eu(OA)₃的PSCs的热导率是对照器件的1.3倍，在85°C时表面温度降低1.34°C。优化后的PSCs在室温和40%相对湿度下T80寿命达1056小时，是原始PSCs的5.86倍；在85°C和85%相对湿度下，T80寿命是对照器件的4倍。经Eu(OA)₃处理的PSCs的光电转换效率（PCE）从17.36%提高到18.99%，归因于有效缺陷钝化和非辐射复合抑制。

https://doi.org/10.1002/cssc.202500196

本研究通过在化学浴沉积过程中采用过量配体策略制备高质量的二氧化锡（SnO₂）电子传输层，有效抑制了团簇生长并促进离子沉积，从而形成均匀且缺陷密度低的薄膜。实验结果表明，这种方法制备的SnO₂薄膜具有低表面复合速度（5.5 cm s⁻¹）和高光致发光效率（24.8%），显著提升了钙钛矿太阳能电池的功率转换效率，使其分别达到26.4%（单电池）、23%（模块）和23.1%（碳基电池）。该研究为实现低成本、大规模生产高效太阳能器件提供了新的可能性。

https://doi.org/10.1038/s41560-025-01781-1

本研究首次开创性地将赤铁矿纳米片用作染料敏化太阳能电池（DSSCs）中传统铂对电极的可行替代品，并证明了其有效性。此外，所使用的赤铁矿纳米片是利用姜提取物作为有效的螯合还原剂进行生物工程处理制成的。通过X射线衍射研究观察到，700°C退火的样品形成了高度结晶的α-Fe₂O₃，其晶粒尺寸为纳米级，约为46.3纳米。扫描电子显微镜调查表明其具有优选的层状纳米片形态，而光学性质显示其直接带隙为2.30电子伏特。使用N-719染料作为TiO₂光阴极的敏化剂，以及I⁻/I₃⁻作为电解液，制备了DSSC。这种电池展现出显著的DSSC响应，包括短路电流密度（JSC）7.0毫安/厘米²、开路电压（VOC）389毫伏、填充因子（FF）75.3%，以及效率（η）2.05%。基于这种使用生物工程活性对电极显著的光转换响应，本研究提供了一种成本效益高的赤铁矿纳米片合成方法，其在DSSC以及传感器、水分解和电化学器件等领域具有潜在应用。

https://doi.org/10.1038/s41598-025-94974-3

本研究揭示了钙钛矿铅卤化物中动态纳米畴对宏观性能的关键作用。通过结合多种先进实验技术和理论模拟，发现A位阳离子决定了动态纳米畴的特性。甲酰胺（FA）基钙钛矿形成稀疏的各向同性球形纳米畴，而甲基铵（MA）基钙钛矿则形成密集的各向异性平面纳米畴。FA基系统中稀疏的纳米畴减少了电子动态无序，从而显著提升了光电子性能。具体而言，FAPbBr₃相较于MAPbBr₃展现出更高的外部光致发光量子效率（分别为85%和45%）、更低的Urbach能量（分别为35 meV和60 meV）以及更窄的光致发光光谱半高宽（分别为34 meV和55 meV）。这些发现为优化钙钛矿材料的光电子性能提供了新的思路，并有望推动相关光电子器件的发展。

https://doi.org/10.1038/s41565-025-01917-0

本研究提出了一种创新的薄膜太阳能电池结构，通过整合光子晶体、光栅和等离子体金纳米粒子（Au NPs），显著提高了太阳能电池对太阳光子的捕获能力和光吸收效率。研究结果表明，这种结构实现了在可见光谱范围内的近完美光吸收，使短路电流密度（Jsc）和光电转换效率（PCE）均表现出色。与未优化的电池相比，Jsc提高了5.422 mA/cm²，PCE提升了7.932%，为更高效、更环保的太阳能利用开辟了新途径。

https://doi.org/10.1007/s11468-025-03080-7

本研究通过湿化学法合成了具有新型光物理性质的XPbI₃（X = MA, FA, MA₀.₅FA₀.₅）纳米结构，实现了晶粒生长的控制、成分的调节以及无针孔晶体的制备。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析证实了其立方多晶结构，具有多孔表面、棒状形态，晶粒尺寸分别为40.86 nm、51.94 nm和60.62 nm。紫外-可见光谱（UV-Vis）和光致发光（PL）研究表明其带隙（Eg）能量分别为2.3 eV、2.33 eV和2.55 eV，并通过瞬态光电流衰减分析进一步验证。将其集成到AZO/TiO₂/XPbI₃/NiO/Al结构中，实现了27.60%的光电转换效率（PCE），显著优于SCAPS-1D模拟预测的23.43%。在300 K下，MA₀.₅FA₀.₅PbI₃成分在1 mW cm⁻²光强下达到了8.12%的PCE。优化的参数如最小缺陷密度、低寄生电阻和平衡的载流子迁移率，使复合损失最小化。这些发现强调了混合阳离子钙钛矿作为实现高效率有机金属钙钛矿太阳能电池的潜力。

https://doi.org/10.1016/j.physe.2022.115157

本研究通过逐级界面工程，利用苯乙基铵氯化物（PEACl）在底部和顶部界面形成二维（2D）钙钛矿，成功制备了可在相对湿度高达50%条件下制备的柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）。研究发现，PEACl处理显著提升了器件的机械可靠性和抗湿性。优化后的f-PSCs实现了超过94%的柔性与刚性电池效率比，且在2800小时空气存储后仍保持85%的初始效率。在经过10000次弯曲循环后，器件效率仍保持96%，而在极端剪切滑动测试后效率保持87%，展现了卓越的机械稳定性。这些成果为实现高效、稳定、可用于实际应用的柔性钙钛矿太阳能电池提供了重要参考。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164371