本文报道了一种对多种顶界面带电缺陷的同时修复策略。采用拥有丰富官能团的L-酪氨酸甲酯盐酸盐（LTMH）来修饰钙钛矿薄膜的表面。通过多个官能团（-NH2, -NH3+, -C=O, -OH, -Cl−）与带电缺陷之间的多种化学作用实现全面缺陷钝化。该精心设计的表面调控策略能够降低界面缺陷密度、增加钙钛矿载流子寿命、抑制离子迁移和促进能级排列，导致效率和稳定性的同时提升。结果，基于LTMH修饰的钙钛矿电池实现了24.25%的效率，该效率处于空气中制备钙钛矿电池报道的最高效率之中。而且，电池在10-20%的相对湿度条件下老化2000小时后仍然保留初始效率的96.77%，在65°C老化1000小时后保留初始效率的81.85%。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725071396
本研究提出一种创新的平行偶极工程策略，通过设计苯氧乙基铵卤化物（POEAX，X = I, Br, Cl）调控界面偶极方向。其中，POEACl的偶极矩与界面电场平行，通过强Pb-O配位抑制缺陷，并将导带偏移从0.40 eV降至0.23 eV，显著提升载流子提取效率。基于此，WBG子电池实现了1.352 V的开路电压和19.54%的转换效率。进一步与窄禁带子电池集成后，全钙钛矿叠层电池的冠军效率达28.92%（认证28.51%），并在连续运行1000小时后仍保持90%的初始效率。该研究为高效钙钛矿光电器件提供了全新的界面设计范式。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee02696b
通过共轭有机间隔基调控结晶动力学实现两步沉积锡基钙钛矿太阳能电池的有序外延生长
本文https://doi.org/10.1002/anie.202513416创新性地开发了一种简便的准外延生长策略，通过引入具有增强π-共轭作用的2-(萘-2-基)乙胺氢碘酸盐（NEAI）构建取向排列的2D钙钛矿，作为3D钙钛矿（100）主导晶面取向的模板。NEAI与SnI₂反应预形成NEA₂SnI₄，随后通过能量不利的路径转化为NEA₂FASn₂I₇并最终生成FASnI₃，从而延缓结晶动力学。此外，这种创新方法优化了载流子传输动力学，同时赋予器件强大的热降解抗性和增强的长期稳定性。最终，基于NEAI的太阳能电池实现了14.03%（0.04 cm²）和12.44%（1 cm²）的显著效率，是两步沉积锡基钙钛矿光伏器件的最高纪录。这项研究为制备高度有序的锡基钙钛矿薄膜提供了新思路，为高性能无铅钙钛矿光伏器件的发展铺平了道路。
https://doi.org/10.1002/anie.202513416
本综述重点介绍了钙钛矿基叠层太阳能电池的最新进展与挑战，聚焦于宽带隙钙钛矿在不同叠层配置中的光物理性质和应用。同时，文章还概述了未来研究方向，旨在提升性能和长期稳定性，以加速其工业化部署。
https://doi.org/10.1002/adma.202508331
半透明钙钛矿顶电池CIGS底电池集成四端叠层器件，效率高达29.06%！
本研究引入阿苯达唑（ALB）作为Me-4PACz的表面修饰剂。ALB溶液能够缓解Me-4PACz的聚集，促进弱结合Me-4PACz分子的解吸和重排过程。同时，其路易斯碱性基团提高了薄膜质量，减少了埋底界面缺陷，并优化了能级对齐。此外，ALB与Me-4PACz之间形成定向π-π相互作用，最终抑制了非辐射复合并促进了载流子传输。优化后的倒置宽带隙钙钛矿太阳能电池实现了22.68%的功率转换效率（PCE），未封装的器件在736小时连续最大功率点跟踪（MPPT）光照下仍保持初始效率的93.87%。进一步将ALB修饰的半透明钙钛矿顶电池与1.03 eV带隙的CuInGaSe₂（CIGS）底电池集成，制备了四端叠层器件，总效率高达29.06%。这一双重目标策略为同时提升HTL和钙钛矿层的薄膜质量提供了一种简单有效的方法。
https://doi.org/10.1002/adma.202505597
揭示硅异质结太阳能电池中混合缺陷的转化与钝化动力学
本研究通过双相电容瞬态（C(t)）分解，探究了硅异质结（SHJ）中与钝化相关的缺陷动态转化。结果显示，SHJ的C(t)响应呈现双相特性，揭示了两种不同的钝化相关缺陷构型。研究表明，钝化质量不仅取决于缺陷浓度，还与缺陷的键合构型密切相关。这些构型会随着沉积条件、层堆叠顺序和热退火过程演化为更深或更浅的能级缺陷，最终影响材料整体性能。本研究将缺陷转化与钝化质量联系起来，为半导体器件中的缺陷控制提供了新见解。此外，双相C(t)分解技术的应用范围还涵盖钙钛矿和叠层太阳能电池、发光二极管、光电探测器以及金属-氧化物-半导体器件，展现了其在提升器件性能方面的潜力。
https://doi.org/10.1002/adfm.202508814
工业可行的TiOₓ电子选择性钝化接触用于高效稳定的p-i-n钙钛矿/TOPCon叠层太阳能电池
本研究首次报道了一种基于稳定且工业可扩展的TiOₓ电子选择性钝化接触的p-i-n钙钛矿太阳能电池（PSC），该钝化层通过软斜角蒸镀法沉积。这一无机中间层有效减少了钙钛矿表面的PbI₂含量，钝化了未配位的Pb²⁺离子，增强了n型掺杂，并降低了与C₆₀的导带偏移。此外，它还通过固定电荷提供场效应钝化以增强电子选择性，并通过介电屏蔽抑制界面缺陷处的载流子捕获。优化后的1.68 eV单结PSC实现了21.4%的PCE，并在未封装条件下表现出优异的搁置、热和操作稳定性。与双面隧穿氧化物钝化接触（TOPCon）硅底电池集成后，0.14 cm²的叠层器件实现了31.3%的稳定PCE（1 cm²器件为29.7%），这是钙钛矿/硅同质结叠层电池中报道的最高效率之一。本研究凸显了TiOₓ钝化接触的工业可行性，为高效、稳定且商业化的钙钛矿/硅叠层太阳能电池提供了关键界面钝化策略。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495625006047
大环双功能配位直接调控铅碘骨架，打破二维钙钛矿太阳能电池的效率-稳定性瓶颈
本文提出了一种通用的相调控策略，直接针对量子阱定义的铅碘骨架，绕过了传统的间隔阳离子胶体工程。通过引入具有双功能的大环配位分子（β-环糊精，β-CD），实现了动态配位调控与原位铅固定的同步作用：1）动态配位和空间限制引导胶体自组装，通过预有序溶剂化中间相控制量子阱生长和成核；2）通过稳定的金属-有机键选择性螯合游离Pb²⁺离子，减少加工和运行中的铅泄漏。胶体化学和结晶动力学分析表明，β-CD在胶体阶段降低了n相多分散性，使薄膜具有均匀的相分布和最小化的能量无序，从而优化载流子传输并抑制能量损失，最终实现了二维钙钛矿太阳能电池23.11%的创纪录效率。这项工作为低维钙钛矿的相调控提供了通用范式，通过直接调控铅碘骨架而非外围组分，弥合了效率与稳定性之间的鸿沟。
https://doi.org/10.1002/adfm.202513938
通过二胺掺杂PCBM实现高效纯碘宽带隙钙钛矿太阳能电池的双重优化
本文提出了一种针对钙钛矿/PCBM界面的双重优化策略：将丙二胺碘（PDAI₂）/异丙醇溶液掺杂到PCBM/氯苯溶液中，并沉积在Cs₀.₄DMA₀.₂FA₀.₂MA₀.₂PbI₃钙钛矿层上。异丙醇显著改善了PCBM溶液的润湿性，有助于形成光滑的PCBM层并节省材料。更重要的是，PDAI₂不仅钝化钙钛矿表面缺陷以抑制非辐射复合，还诱导PCBM的n型掺杂，提升载流子迁移率和费米能级，从而减少能量损失并促进电子转移。最终，器件实现了21.84%的高效率（1500小时连续光照后保持92%初始效率），并在室内光照下（1000 lux, 280 µW cm⁻²）达到41.05%的惊人效率。
https://doi.org/10.1002/adfm.202502847
效率25.8%+寿命超千小时！」螺-吩噻嗪HTM突破钙钛矿电池商业化瓶颈
本文报道了一类基于螺-吩噻嗪的HTMs（PTZ），旨在解决这些问题。其中，氟衍生物（PTZ-Fl）表现出更强的Li⁺亲和力，并通过嵌入钙钛矿钝化层形成致密界面，有效抑制Li⁺迁移。采用PTZ-Fl的钙钛矿太阳能电池实现了高达25.8%的光电转换效率（反向扫描认证效率为25.2%），并在ISOS-L-3测试条件下运行1000小时后仍保持80%的初始性能。此外，5×5 cm微型模块的效率达到22.1%，优于基于螺-OMeTAD的器件，并在ISOS-D-1协议下运行1100小时后效率保持率超过85%。这些结果表明，PTZ-Fl不仅能实现高效率，还显著提升了运行稳定性，为下一代钙钛矿太阳能电池的大规模应用提供了可行路径。
https://doi.org/10.1002/adma.202505475
碘乙氧基乙烷协同双缺陷钝化实现高效倒置无机钙钛矿太阳能电池
本文提出了一种有效的界面钝化策略，通过引入1,2-双(2-碘乙氧基)乙烷（BIEE）分子作为界面钝化剂。BIEE中的氧原子可与未配位的铅离子配位，同时碘原子占据相邻的卤素空位，这种双重相互作用有效降低了缺陷密度、抑制了离子迁移并改善了界面能级对齐。通过这种表面工程方法，倒置CsPbI₃−ₓBrₓ PSCs在1太阳光等效照射下实现了21.9%的PCE，在室内LED照明（1000 lux，281 µW cm⁻²）下达到了42.6%。此外，在N₂环境中连续1太阳光照射1170小时的MPP跟踪下，BIEE修饰器件的PCE仍保持初始效率的95.8%。
https://doi.org/10.1002/adfm.202515665
晶格锚定策略稳定α-FAPbI₃钙钛矿，实现高性能X射线探测器
本研究通过引入共轭有机阳离子（1H-1,2,4-三唑-3-硫醇，HtrzT⁺）构建低维(HtrzT)PbI₃钙钛矿，其晶格与α-FAPbI₃二维平面高度匹配。这种锚定策略显著增强了Pb-I键强度，缓解了晶格应变，从而提升了结构稳定性和载流子传输效率。基于(HtrzT)PbI₃(1.0)/FAPbI₃的X射线探测器实现了超高灵敏度（1.83×10⁵ μC Gyₐₐ⁻¹ cm⁻²）和超低检测限（27.6 nGyₐₐ s⁻¹），并能耐受117 Gyₐₐ的辐射剂量（相当于117万次胸部X光剂量），展现出卓越的长期稳定性。
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01856-4
本研究提出了一种结合柔性头基和刚性连接基的SAM材料设计策略，以(4-(二苯氨基)苯基)膦酸为模型分子。与传统材料相比，该设计实现了优异的能级对齐、提升的空穴提取效率以及增强的电荷传输性能，有效降低了非辐射复合。基于此材料的器件在小面积（0.0715 cm²）和大面积（1 cm²）上分别实现了26.21%和24.49%的功率转换效率，为钙钛矿太阳能电池的效率和长期稳定性提供了新思路。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62388-4
原位形成稳定的层状金属有机复合物稳定晶界，实现高性能倒置钙钛矿太阳能电池
本文报道了一种新型晶界稳定策略，通过在钙钛矿前驱液中引入2-碘咪唑（2-IM）来管理钙钛矿薄膜中不稳定的残留碘化铅。2-IM能够将晶界残留的不稳定的碘化铅原位转化为强健的金属有机络合物（2-IMPbI2），该络合物显示了有序的六方层状晶体结构。揭示了2-IMPbI2相比于PbI2具有更好的缺陷钝化效果和稳定性。形成的2-IMPbI2促进了钙钛矿结晶、钝化了晶界缺陷、抑制了离子迁移、缓解了相分离和促进载流子传输，最终同时提高了电池效率和稳定性。由于精心设计的晶界调控策略，1.66eV反式电池获得了24.12%的效率，该效率处于1.66eV反式电池报道的最高效率之中。1.53eV反式电池实现了26.84%的效率，证明了该晶界修饰策略具有很好的普适性。而且，基于2-IMPbI2的宽带隙钙钛矿电池在最大功率点持续跟踪1000小时后仍然保留初始效率的94%，在85 °C加热老化500小时后仍然保留初始效率的90%。
https://doi.org/10.1002/adma.202511124
单结CsPbBr₃太阳能电池耦合电解槽实现太阳能水分解
本研究展示了一种基于单结CsPbBr₃太阳能电池（带隙2.3 eV，开路电压>1600 mV）的光伏-电化学系统，仅需单一光吸收器即可实现“2光子产1氢分子（S₂）”的可见光驱动全水分解，太阳能-氢转化效率（STH）达1.7%，并通过实验验证了氢气生成。进一步分析表明，该系统未来STH效率可提升至12%，且氢气的平准化成本（LCOH）有望降至5.5美元/千克，为S₂型光伏-电化学系统树立了新标杆。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58980-3
具有高热扩散率和抑制铅泄漏的环保柔性钙钛矿太阳能电池
本文报道了一种耐用的f-PSC，它通过加入一种新型聚丙烯酸接枝氧化石墨烯(GO-PAA)纳米复合材料来实现。结果表明，由于GO-PAA具有极高的热扩散率以及与钙钛矿组分的紧密结合，钙钛矿结晶始于GO-PAA表面。这使得能够形成均匀的钙钛矿晶体，同时抑制晶格应变并增强跨晶粒互连。由于优异的机械性能，钙钛矿晶粒内GO-PAA的存在降低了杨氏模量并提高了钙钛矿薄膜对循环弯曲的机械阻力。此外，由于GO-PAA提高了水渗透的能量屏障，并有效吸附了泄漏的Pb2+，纳米复合材料可以防止f-PSCs中的铅泄漏，从而有效防止实际应用过程中意外损坏造成的环境污染。最终获得了绿色环保的f-PSCs，其冠军效率高达24.2%，功率重量比为1.436 W/g，并具有出色的机械稳定性。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202501673
A’位偶极矩大小和方向决定层状金属卤化物钙钛矿的电离能和电子亲和势
本文研究了A'位阳离子结构如何影响n=1 Sn和Pb基LHP的WF、电离能(IE)和电子亲和能(EA)，这些LHP具有一系列邻位和对位官能化的苯乙铵(PEA)碘化物衍生物。为了准确地分配IE和EA，开发了一种拟合方法，其中考虑了紫外和低能逆光电子能谱(UPS和LEIPS)中的仪器增宽σIB。密度泛函理论计算结合UPS和LEIPS测量表明，A'位阳离子的偶极子大小和方向对WF、IE和EA具有主要影响。在这里，通过PEA上吸电子或供电子取代基的强度和位置来操纵偶极子的方向和大小，可以将WF调整高达1.2 eV，IE调整高达0.9 eV，EA调整高达1.2 eV。晶体结构表明Sn–I–Sn键角对光学间隙有明显的影响；然而，这些Sn–I–Sn键角对传输能量的影响与A’偶极子的影响相比显得微不足道。这些结果为如何调整LHP的WF和传输能量以实现光电器件集成提供了参考。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c08621?ref=pdf
通过布洛芬同时调节结晶动力学和抑制Sn2+氧化以实现高效的锡基钙钛矿太阳能电池
本文利用图卷积神经网络快速筛选常见的有机酸，并确定了具有中等酸性的布洛芬（IPF）分子作为合适的添加剂，从而在调控结晶动力学和抑制Sn2+氧化之间实现了微妙的平衡。此外，IPF的引入改善了锡基钙钛矿的形貌和结晶性，同时优化了其与功能层的能带排列，从而促进了更高效的电荷传输。最终，添加布洛芬的锡基钙钛矿太阳能电池实现了高达15.63%的效率，开路电压显著提升，从0.78 V提升至0.94 V。此外，布洛芬中的疏水苯环和碳链增强了耐湿性，从而提高了锡基钙钛矿太阳能电池的长期稳定性，850小时后锡基钙钛矿太阳能电池仍能保持初始效率的90%。本研究强调了精准调控前驱体溶液中添加剂性质对于获得高质量钙钛矿薄膜的关键作用，从而推动了更高效、更稳定的锡基钙钛矿太阳能电池的研发。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202501164
柔性与刚性的结合：钙钛矿太阳能电池的自组装单层材料策略
本文提出了一种SAM材料设计策略，将柔性头部基团与刚性连接基团协同作用。使用(4-(二苯氨基)苯基)膦酸作为模型分子，与传统材料如(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)膦酸和(4-(二苯氨基)苯乙基)膦酸相比，新材料生成了高质量的钙钛矿层。这种设计实现了卓越的能级排列、改进的空穴提取和增强的电荷传输效率，有效减少了非辐射复合。基于(4-(二苯氨基)苯基)膦酸的器件在小面积(0.0715 cm2)和大面积 (1 cm2)分别实现了26.21%和24.49%的功率转换效率。这项工作建立了一种有效的SAM分子设计方法，为通过界面工程提高钙钛矿太阳能电池的效率和长期稳定性提供了清晰的途径。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-62388-4
通过原位形成坚固的层状金属有机复合物来稳定晶粒边界，以实现高性能反式钙钛矿太阳能电池
本文报道了一种新的通过控制钙钛矿薄膜中不稳定残留PbI2来稳定晶界的策略，该策略是通过将2-碘咪唑(2-IM)加入钙钛矿前驱体溶液中实现的。2-IMPbI2可以原位将晶界处不稳定的残留PbI2转化为坚固的金属有机复合物2-IMPbI2，该复合物具有有序的六方层状晶体结构。研究发现，2-IMPbI2比PbI2具有更好的缺陷钝化效果和稳定性。形成的2-IMPbI2促进钙钛矿结晶，钝化晶界缺陷，抑制离子迁移，减轻相偏析，促进载流子传输，从而同时提高PCE和稳定性。得益于巧妙的晶界调制策略，反式1.66 eV钙钛矿太阳能电池的效率高达24.12%，达到迄今为止报道的1.66 eV 钙钛矿太阳能电池的最高效率之一。该策略展现了良好的普适性，实现了高效的1.53 eV钙钛矿太阳能电池，效率高达26.84%。此外，采用2-IMPbI2制备的反式宽带隙钙钛矿太阳能电池在连续最大功率点运行1000小时后，以及在85 °C下经受500小时热应力后，效率分别保持初始效率的94%和90%。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202511124
单结CsPbBr3太阳能电池与电解池耦合用于太阳能电解水
本文展示了可见光活性单光吸收器——2个光子对1个氢气（S2）通过光伏电化学系统进行整体水分解，这可以通过单结太阳能电池实现，由CsPbBr3（带隙为2.3 eV）太阳能电池组成，开路电压大于1600 mV可以为水电解槽供电，并实现1.7%的太阳能到氢效率，并确认有H2气体生成。操作点显示可能的STH 为5.0%。该结果证明了其在不久的将来效率提升（最大12%）和技术经济分析（氢气成本适中，为 5.5 美元/千克）的前景，可作为S2 PV-EC系统的基准。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58980-3
30cm×30cm 22.1%！高效精确的溶液-真空混合批量制造二维/三维钙钛矿模组
本文开发了一种溶液-真空混合批量制造方法，通过全真空蒸发在溶液沉积的三维块体薄膜上精确沉积纳米级二维（2D）覆盖层。全真空沉积的2D钙钛矿覆盖层可以通过所需的成分和化学计量进行精细控制，以钝化缺陷并修复原始针孔。通过制造30 cm×30 cm无针孔钙钛矿子模块证明了这种溶液-真空混合沉积的高度加工可扩展性，其功率转换效率（PCE）高达22.10％（认证PCE为21.79％）。该发现为高效、可重复的大规模生产钙钛矿模块开辟了一条新途径。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-62392-8
