基于结构设计的共轭磷酸分子实现PbI₂缺陷调控与性能增强
本研究提出一种结构导向的共轭磷酸类分子添加剂工程策略，通过对比设计共轭型4-ABzPA与非共轭2-AEPA，系统揭示了共轭骨架在钙钛矿缺陷钝化与能级调控中的核心作用。研究表明，4-ABzPA具有显著的π电子离域能力，其P=O基团可与未配位Pb2+形成更强配位，NH2基团亦能高效钝化卤素空位，从而实现对能级缺陷的协同钝化。此外，该分子还能优化能级排列，提升钙钛矿薄膜结晶质量与载流子输运性能。最终，基于4-ABzPA构建的p-i-n型器件实现了24.01%的光电转换效率，并在1600小时老化测试后仍保持93%的初始效率，展现出优异的长期稳定性。
https://doi.org/10.1021/acsami.5c09196
新记录！双组分协同策略实现效率21%的有机太阳能电池
阴极界面层（CIL）对有机太阳能电池（OSCs）的性能至关重要，但现有CIL材料常受限于导电性不足、高复合率和形貌不均等问题。本研究通过无机-有机杂化策略，开发了一种新型CIL材料AZnO-F3N，将二维非晶氧化锌（2D A-ZnO）与有机材料PNDIT-F3N结合，显著提升了界面质量。该设计通过双组分协同作用，降低了界面缺陷、增强了导电性并改善了薄膜均匀性。基于D18:L8-BO活性层的二元OSCs效率达到20.6%，引入第三组分BTP-eC9后进一步提升至21.0%（认证效率20.8%）。此外，AZnO-F3N在厚膜、柔性器件及多种活性层体系中均表现出优异性能，为OSCs的大规模应用提供了新思路。
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02305-8
本文提出了一种通过同步卤素相变策略制备均匀卤素相钙钛矿薄膜的方法。通过将1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）引入钙钛矿前驱体溶液，利用其与卤化铅（PbX₂）更强的结合能，在旋涂阶段形成稳定的DMI-PbX₂加合物中间相，并在退火阶段同步转化为均匀卤素相钙钛矿薄膜。得益于高效的载流子提取和抑制的载流子复合，1.76 eV带隙的PSCs实现了21.42%的功率转换效率（PCE，认证效率21.18%），是目前带隙大于1.74 eV器件的最高纪录。基于半透明WBG PSCs的高透光率，四端全钙钛矿叠层电池的PCE达到29.66%。
https://doi.org/10.1002/adma.202505694
双脒基介导的多重氢键D-J钙钛矿实现定向结晶，助力高效倒置FAPbI₃电池及组件
本文首次采用双脒基间隔物苯二脒（PhDFA）制备了高效稳定的无MA/Br的DJ型2D/3D FAPbI₃基PSCs。PhDFA通过双脒基与[PbI₆]⁴⁻形成多重氢键，抑制中间相并促进δ→α相定向结晶。优化的器件在0.10 cm²和1.01 cm²面积上分别实现了26.10%（认证25.72%）和24.81%的效率，创下DJ型2D/3D PSCs的最高纪录。未封装的器件在环境条件（RH=30-40%）下T₈₆超过8000小时，在60°C运行稳定性测试中T₉₈超过1220小时。此外，PhDFA基太阳能组件（642 cm²活性面积）效率达18.20%。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee01101a
局域铅螯合绝缘体底接触层助力高效稳定p-i-n钙钛矿太阳能电池
本研究通过在PTAA HTL上引入超薄聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）局域接触层，填补其针孔并螯合未配位Pb²⁺，显著减少了钙钛矿近HTL区的非晶区域并钝化了界面缺陷。瞬态反射光谱显示，该绝缘层不影响电荷传输与收集效率。PMMA还能诱导钙钛矿（111）晶面择优生长，释放晶格应变。此外，PMMA的深HOMO能级可抑制I₂向PTAA渗透及其副反应。基于FA₀.₉₀Cs₀.₁₀PbI₂.₈₃Br₀.₁₇的PSCs实现了22.6%的光电转换效率（PCE），且稳定性显著提升（光氧稳定性T₈₀提高5倍，光热稳定性提升4倍）。
https://doi.org/10.1002/advs.202509816
本文通过晶格匹配的优势，立方相CsPbI₃能够在FAPbI₃表面自发形成，并与底层黑相FAPbI₃实现相互稳定。结合铵盐界面修饰，CsPbI₃中间层有效抑制了堆叠钙钛矿层之间的离子（FA⁺和F-PEA⁺）扩散。基于FAPbI₃/CsPbI₃双层结构的器件实现了27.17%的认证反向扫描功率转换效率（PCE），并保持了26.62%的稳定功率输出效率。值得注意的是，在1500小时湿热测试（85°C/85% RH）后，电池仍保持初始效率的93.5%，在85°C连续光照下运行1185小时后仍保持最大PCE的94.2%，线性外推的T₉₀寿命达到2352小时。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141725000795
双功能配体介导的双位点钝化实现效率超过26%的高性能钙钛矿太阳能电池
本文引入一种同时含路易斯碱基团（C=O）和质子给体基团（−OH）的双功能配体N-羟甲基琥珀酰亚胺（NHMS），通过理论计算与实验证实其能协同钝化未配位Pb²⁺（C=O配位）和I⁻/FA⁺（−OH氢键），显著降低体相与界面缺陷密度。NHMS还促进钙钛矿定向结晶，抑制PbI₂分解，使晶粒尺寸从564 nm增至1349 nm。基于NHMS的倒置结构钙钛矿太阳能电池（PSC）实现了26.51%的冠军效率（认证26.35%），1 cm²大面积器件效率达25.15%。封装器件在最大功率点追踪1100小时后仍保持95%的初始效率，展现出卓越的稳定性。
https://doi.org/10.1002/adfm.202510458
通过抑制八面体笼选择性接触中的分子间聚集实现高效钙钛矿太阳能电池
本文提出了一种新方法，将新型p型小分子（DAPA）与钙钛矿薄膜共沉积。DAPA分子中的C-C偶联能够与钙钛矿和基底形成强多锚定相互作用，增强界面电荷传输并抑制钙钛矿层缺陷形成。此外，C-C偶联引入的空间位阻形成扭曲分子构象，有效防止分子聚集，延长溶液加工时间并提高器件重现性。基于DAPA的器件在小面积电池中实现了26.72%的认证功率转换效率（PCE）和26.14%的认证最大功率点跟踪（MPPT）效率；在有效面积为10.86 cm²的微型组件中，PCE达到23.37%，MPPT效率为22.66%。器件在最大功率点连续运行2500小时后仍保持初始效率的97.2%以上。
https://doi.org/10.1038/s41566-025-01725-x
本研究通过系统研究20种钙钛矿/有机传输材料埋底界面，首次揭示该现象源于不同基底诱导的钙钛矿表面终止结构（Cs-Br或Pb-Br终止）比例差异。实验与理论计算表明：电子传输材料（ETM）基底倾向于形成Cs-Br终止，产生指向界面的偶极并降低钙钛矿功函数；空穴传输材料（HTM）基底则形成混合终止，导致真空能级对齐。基于此，团队提出通过调控终止结构比例来主动设计界面能级排列的新策略，为钙钛矿光电器件性能优化开辟新路径。
https://doi.org/10.1002/adma.202506747
单片钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池：基础、进展与前景
晶体硅（c-Si）太阳能电池虽主导光伏市场，但其功率转换效率（PCE）已接近理论极限（29.4%），需通过多结技术实现更高性能。其中，钙钛矿/硅基多结太阳能电池因其可调带隙、优异的光电性能和低成本制造成为理想选择。近期，钙钛矿/硅双结太阳能电池（PSDJSCs）的PCE已达34.85%，超越其他双结技术。在此基础上，钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池（PSTJSCs）展现出更高潜力，因其在效率极限与器件复杂性间取得平衡。本文全面分析了PSTJSCs的基础原理、技术里程碑及当前挑战（如电流失配、开路电压损失、相分离和稳定性问题），并探讨了解决策略与未来方向，旨在推动其实用化进程。
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01836-8
噻吩拓展的自组装单分子层实现效率接近20.8%的有机太阳能电池
本研究通过非稠环噻吩拓展策略，设计合成了两个新型分子2PAThCz和4PAThCz。非稠环噻吩的引入可以改变SAM的分子堆积行为，促进更致密的π-π堆叠，从而实现更大的偶极矩。此外，延长连接基团的烷基链长度，有利于改善分子的溶解性，抑制过度聚集，提高单层分子排列的有序性。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202502485
本研究设计了一种多功能小分子钝化剂S-(2-氨乙基)异硫脲溴化氢（SPD），通过其氨基（AG）和硫羰基（TG）与钙钛矿表面未配位Pb²⁺的强配位作用实现化学钝化，同时利用分子高偶极矩特性调控界面电场分布，抑制载流子复合。SPD修饰的倒置无机PSCs实现了21.15%的冠军效率（开路电压1.268 V，电压损失仅452 mV），并在未封装条件下表现出优异的稳定性：65°C热老化600小时后效率保持82.13%，连续光照200小时后保持92.54%初始效率。
https://doi.org/10.1002/aenm.202503133
钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）已突破27%，但其稳定性问题仍是商业化进程中的主要障碍。晶格应变调控被证明是解决稳定性问题的有效手段，因为缺陷的形成和结构稳定性对晶格应变高度敏感。尽管已有多种界面管理策略被开发并验证有效，但多数研究缺乏对基础机制的深入理解。本综述从原子尺度到体相尺度系统分析了钙钛矿薄膜中晶格应变的起源，并总结了调控应变的材料和方法。最后，文章探讨了应变调控对器件性能的协同效应，为未来研究提供了可行性见解。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d5cs00480b
环境友好型柔性钙钛矿太阳能电池：提升热扩散性并抑制铅泄漏
本研究通过引入聚丙烯酸接枝氧化石墨烯（GO-PAA）纳米复合材料，成功制备出高性能的f-PSCs。GO-PAA因其高热扩散性和与钙钛矿组分的强相互作用，能够促进均匀钙钛矿晶体的形成，减少晶格应变并增强晶间连接。此外，GO-PAA的优异机械性能降低了钙钛矿薄膜的杨氏模量，显著提升了抗弯曲性能。同时，GO-PAA能有效阻止铅离子泄漏，通过提高水渗透能垒和吸附泄漏的Pb²⁺，避免环境污染。最终，该f-PSCs实现了24.2%的冠军效率、1.436 W/g的功率重量比以及出色的机械稳定性。
https://doi.org/10.1002/aenm.202501673
晶体硅（c-Si）太阳能电池虽主导光伏市场，但其功率转换效率（PCE）已接近理论极限（29.4%），需通过多结技术实现更高性能。其中，钙钛矿/硅基多结太阳能电池因其可调带隙、优异的光电性能和低成本制造成为理想选择。近期，钙钛矿/硅双结太阳能电池（PSDJSCs）的PCE已达34.85%，超越其他双结技术。在此基础上，钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池（PSTJSCs）展现出更高潜力，因其在效率极限与器件复杂性间取得平衡。本文全面分析了PSTJSCs的基础原理、技术里程碑及当前挑战（如电流失配、开路电压损失、相分离和稳定性问题），并探讨了解决策略与未来方向，旨在推动其实用化进程。
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01836-8
本研究通过调整卤化物成分，探索了不含DMSO的锡基钙钛矿FASnI3–xBrx的IPV性能。值得注意的是，X射线光电子能谱证实没有Sn4+的踪迹，凸显了去除DMSO的关键作用。在1000 lx室内光照下，功率转换效率(PCE)随着Br含量的增加而增加，在未添加任何还原剂的情况下，FASnI2Br的功率转换效率(PCE)最高可达11.1%。值得注意的是，经过六个月的储存，其室内 PCE仍高达11.9%，证明了无DMSO处理工艺对锡钙钛矿固有稳定性的有效性。这些发现为开发用于可持续能源应用和物联网设备的高性能无铅钙钛矿材料提供了重要见解。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c01581?ref=pdf
多功能吩噻嗪基自组装单层作为高效宽带隙钙钛矿太阳能电池的空穴选择性接触
本文提出了一种新型多功能分子[4-(2-氰基-10H-吩噻嗪-10-基)丁基]膦酸(CN-4PAPT)，旨在解决这些挑战。CN-4PAPT是一种能级排列良好的优质空穴传输材料，同时也是一种钝化剂，可以同时减少界面缺陷。此外，氰基(−CN)官能团的引入增强了分子的偶极矩，并增强了分子与钙钛矿和透明导电氧化物基底的结合作用，从而有助于提高器件稳定性。将CN-4PAPT集成到宽带隙钙钛矿太阳能电池（1.67 eV）中，可获得22.66%的认证功率转换效率。在单太阳光照下进行500小时的最大功率点跟踪后，该器件仍保持了95%以上的初始效率。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c02152
本文概述了叠层器件中宽带隙（WBG）钙钛矿子电池所用传统空穴传输材料的局限性。随后，简要总结了钙钛矿/硅叠层太阳能电池（PS-TSC）的发展历程，并重点介绍了其中的里程碑式突破。最后，重点讨论并评述了自组装单分子层（SAM）在钙钛矿/硅叠层中的应用及其挑战。希望本文能够帮助研究人员更清晰地理解近期基于钙钛矿/硅叠层的研究成果，并在未来激发更多有意义的工作。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/inf2.70050
添加剂工程是溶液工艺中实现高质量、无缺陷钙钛矿薄膜的有效策略。本研究为了探究添加剂的作用及其与前驱体的化学相互作用，对两种不同的添加剂—4-羟基苯磺酰胺（4HBSA）和4-氨基苯酚（4AP）进行了研究。带有磺酰基的4HBSA与PbI2相互作用良好，而不含磺酰基的4AP与PbI2的相互作用则微乎其微。这种强烈的4HBSA-PbI2相互作用产生了无针孔、无缺陷的钙钛矿薄膜，减少了缺陷介导的陷阱，而4AP则增加了陷阱。因此，4HBSA使功率转换效率（PCE）从23.52%提高到25.04%，而4AP则使效率显著下降至18.66%。此外，1太阳光照稳定性测试表明，4HBSA处理的器件在约1600小时后仍保持初始最大效率的97.5%，而4AP处理的器件在约850小时后仅保留54.2%。这项工作强调了通过添加剂控制前驱体溶液中PbI2对于无缺陷、高质量钙钛矿薄膜的重要性。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c01854
增强锚用于可扩展自组装单层可实现高性能钙钛矿太阳能模组
本文采用布朗斯台德酸预处理并结合硝酸根阴离子占据NiOx上的活性位点来抑制传统的向下磷酸盐锚定并建立向上磷酸盐锚定(UPA)配置，其中SAMs不仅锚定在钙钛矿层上，还锚定在NiOx表面，有效地桥接界面之间的空穴传输。这种UPA配置表现出增强的界面粘附力和改善的能带排列，同时也增加了表面能，从而促进钙钛矿结晶并有助于应力释放。因此，冠军钙钛矿太阳能电池实现了令人印象深刻的25.9%的能量转换效率和出色的稳定性。此外，该结构增强了SAMs在大面积钙钛矿组件中的适用性，使156×156 mm²的组件效率达到22.05%。该研究不仅推动了SAMs在钙钛矿光伏商业化中的应用，也激发了对SAM锚定结构与界面性质之间关系的进一步研究。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202502000
偏压等离子体处理的氧化镍，用于高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池
该文章研究了镍氧化物 (NiOx) 作为钙钛矿太阳能电池 (PSCs) 和钙钛矿/硅叠层太阳能电池 (TSCs) 空穴传输层 (HTL) 的性能。传统的溶液法制备 NiOx 存在均匀性差、可扩展性低等问题，而磁控溅射法制备的 NiOx 虽然具有高稳定性、低成本等优点，但其表面缺陷和能带排列不理想限制了器件性能。为了解决这些问题，文章提出了原位偏置等离子体处理 (BPT) 技术，通过等离子体刻蚀和化学修饰，有效地改善了 NiOx 表面的形貌和化学组成，降低了界面缺陷，优化了能带排列，并促进了钙钛矿的结晶。最终，BPT-NiOx 实现了宽禁带 PSCs 21.8% 的效率，以及 TSCs 32.1% 的效率，并展现出优异的操作稳定性。
https://doi.org/10.1002/adma.202504581
通过调控聚集结构来延长激子扩散长度，使二元有机光伏器件的认证效率接近 20%
本文创新性地通过调控聚合物给体PM6的分子量，优化其溶液聚集结构，进而改善活性层形貌和器件性能。研究发现，中等分子量的PM6具有最佳的聚集行为，形成的薄膜具有较长的激子扩散长度和理想的垂直相分离结构，促进了激子解离和电荷传输。基于此，制备的柔性器件实现了18.01%的光电转换效率，并展现出优异的机械稳定性。此外，基于环保溶剂体系的刚性器件也达到了20%的光电转换效率，并成功制备了23.60 cm2的大面积模块器件，展现出良好的可扩展性。这项研究为提高柔性有机光伏器件的性能和机械稳定性提供了新的思路。
https://doi.org/10.1002/anie.202509516
