利用含氟超支化聚合物调控钙钛矿薄膜定向结晶制备高效稳定钙钛矿太阳能电池
本文展示了一种含氟超支化聚合物，可用于精细调控钙钛矿薄膜的结晶过程。功能性氟基团与钙钛矿物种的协同配位作用限制了复杂中间相的形成，并促进了具有高结晶度和高相纯度的空间定向钙钛矿薄膜的形成。同时，退火过程中的热自由基聚合形成了交联疏水网络，增强了薄膜的耐湿性。该方法制备的常规平面型钙钛矿太阳能电池在模拟AM 1.5G太阳光（100 mW cm⁻²）下，小面积器件（活性面积0.04 cm²）实现了26.05%的显著光电转换效率（PCE），大面积器件（活性面积16.1 cm²）实现了22.43%的效率。此外，未封装的器件表现出优异的工作稳定性，在50–55°C、连续光照（1个太阳光强度）下进行最大功率点跟踪1500小时后，仍保持初始效率的97%。
https://doi.org/10.1002/adma.202511684
通过咪唑络合中间体实现锡钙钛矿薄膜的基底无关且无需反溶剂的制备方法
本研究提出了一种真空淬火结合晶体生长调节剂（V-CGR） 的方法，该方法无需反溶剂和二甲基亚砜（DMSO），通过形成含非晶态 [SnI₂-(1-乙烯基咪唑)] 络合物的中间膜，实现了对锡钙钛矿晶体生长的调控。V-CGR 方法适用于多种钙钛矿组成和基底类型，可制备出尺寸达 7.5 × 7.5 cm² 的均匀锡钙钛矿薄膜，并可在疏水性空穴传输单层（如 MeO-2PACz 和 2PACz）上制备器件。
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02366
多功能金属有机盐界面调控实现填充因子超过86%的高效钙钛矿太阳能电池
本研究引入了一种金属有机盐——全氟己基乙基磺酸钾（PPFES），其具有多齿磺酸根和疏水全氟烷基尾部，用于调控钙钛矿/电子传输层（ETL）界面。综合理论和实验分析表明，PPFES通过磺酸根-Pb螯合协同钝化钙钛矿表面缺陷、阻挡水分侵入，并优化钙钛矿/ETL界面的能带对齐。因此，经PPFES修饰的PSCs实现了高达25.32%的冠军光电转换效率（PCE），填充因子（FF）高达86.39%，达到1.55 eV带隙下Shockley-Queisser极限的95.6%。此外，器件在60%相对湿度的空气中存储1200小时后仍保持初始PCE的90%，在35°C环境温度下AM 1.5G光照最大功率点跟踪1300小时后保持88%的初始效率。这项工作建立了一种多效界面工程范式，可同时实现PSCs的缺陷钝化和稳定性提升。
https://doi.org/10.1002/adfm.202515859
生长具有高抗辐照性的两英寸钙钛矿CsPbBr₃单晶用于X射线探测
本研究采用垂直布里奇曼（VB）法生长了两英寸CsPbBr₃单晶，并在 60 Co γ射线辐照后研究了其X射线探测性能的抗辐照性。与未辐照样品相比，辐照剂量为10 Mrad的晶体表现出更高的缺陷密度（ 1.59 × 1010 cm − 3 ）和更低的电阻率（ 8.2 × 10 7 Ω cm ）。然而，采用不对称电极结构（Bi/CsPbBr₃/Au）的器件表现出更高的信噪比（14）、稳定且低的暗电流密度（ 7 nA cm − 2），电流漂移为 5.8 × 10 − 15 A cm − 1 s − 1 V − 1 ，在3000 V cm⁻¹电场下对X射线探测的灵敏度高达55722 μ μC G y air − 1 cm⁻²。此外，辐照后的器件在老化220天后仍保持稳定的X射线响应特性。这些发现凸显了CsPbBr₃器件在高性能辐射探测中卓越的缺陷容忍度和辐照稳定性，为其在高辐射环境中的长期应用提供了重要依据。
https://doi.org/10.1002/adma.202512788
强吸电子分子F4TCNQ助力钙钛矿电池效率破25%、电压达1.2V
本研究引入强吸电子分子2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷（F4TCNQ）作为自组装单分子层（SAMs）[2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸（MeO-2PACz）与PAL之间的桥梁。F4TCNQ通过π-π堆叠消除SAMs中的分子空隙，形成电荷转移复合物，均质化界面电势并促进钙钛矿结晶，使晶粒尺寸从0.53 μm增大至0.88 μm。F4TCNQ上的氰基和氟原子通过配位和氢键钝化Pb²⁺和I⁻缺陷，抑制离子迁移和载流子非辐射复合。同时，F4TCNQ的p型掺杂提升SAMs功函数，降低空穴提取势垒0.12 eV，增强电荷转移驱动力。优化后的器件实现了25.91%的冠军光电转换效率（PCE）和1.202 V的高开路电压，并在最大功率点跟踪（MPPT）1000小时后仍保持91%的效率，归因于稳定的离子动力学和 robust 的界面粘附。本工作证明了分子桥接策略在高性能光伏器件中的可扩展性。
https://doi.org/10.1002/anie.202514365
克服锡铅钙钛矿及叠层太阳能电池中疏水性空穴传输层的稳定性问题
本文提出一种非退火方法制备高质量PTAA薄膜，可实现致密均匀的钙钛矿层。研究发现，钙钛矿前驱体中添加的SnF₂可促进PTAA的水平铺展，增强N与Sn之间的悬挂键形成，并通过SnF₂诱导的交联强化π–π相互作用。采用该方法，PTAA基锡铅钙钛矿太阳能电池（TLPSC）实现了22.67%的纪录效率。进一步应用于全钙钛矿叠层电池时，PTAA HTL可实现完全覆盖的中间复合层，最终使叠层器件在模拟太阳光下最大功率点运行500小时后仍保持96%的效率，效率达28.14%。
https://doi.org/10.1002/adfm.202522134
互联应力释放实现超过1000小时运行稳定性的钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池
本研究发现沉积在平滑CIGS基底上的钙钛矿薄膜存在拉伸应力，这会削弱键合作用、诱发化学结构不稳定、降低缺陷形成能和离子迁移活化能，从而影响叠层器件在光热应力下的长期运行。具有波纹状表面形貌的粗糙CIGS基底可有效缓解有害的拉伸应力，从而提升钙钛矿薄膜的光热耐受性和光电性能。单片钙钛矿/CIGS叠层器件实现了超过28%的认证稳定效率，并在全光谱AM 1.5G光照下最大功率点跟踪测试中表现出显著延长的T₉₀寿命（1123小时）。此外，这些器件在60°C高温和N₂氛围手套箱中的热循环测试（室温至65°C）中也表现出增强的运行稳定性。本研究强调了互联接触工程在提升钙钛矿基器件长期稳定性中的关键作用。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c13264
理解与缓解锡铅钙钛矿中的界面缺陷以实现稳健光伏性能
本综述系统探讨了Sn–Pb钙钛矿中表面/界面缺陷的类型及其形成机制，深入分析了缺陷钝化机制，并总结了最新的钝化策略进展及其对器件性能的影响。最后，我们指出了实现高性能、稳健Sn–Pb PSCs的关键挑战与未来研究方向，这对推动下一代钙钛矿光伏技术的发展至关重要。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854525007477
间隔阳离子工程将不稳定残留PbI₂转化为稳定二维钙钛矿以实现高操作稳定性钙钛矿太阳能电池
本文报道了一种基于维度工程的残留光活性PbI₂有效管理策略。使用盐酸胍法辛（GUFCI）作为添加剂或界面修饰剂来调控钙钛矿薄膜，将晶界处不稳定的残留PbI₂转化为稳定的二维钙钛矿，从而抑制钙钛矿薄膜的光分解和离子迁移，稳定晶界。二维钙钛矿的形成有助于降低缺陷密度，促进载流子传输和提取，进而减少载流子的非辐射复合。结果表明，采用GUFCI的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.19%的冠军效率，并显著提升了操作稳定性。未封装的倒置PSC在最大功率点连续跟踪1100小时后，仍能保持初始效率的92%。本工作为解决残留PbI₂引起的内在不稳定性问题提供了一种简单有效的方法，旨在实现高效、操作稳定的钙钛矿光伏器件。
https://doi.org/10.1002/anie.202516433
稳定钙钛矿相实现高效钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池
本文通过引入3-铵基丙酸（3A）增强两种钙钛矿层的相稳定性，提高了相变能垒并通过与晶格阳离子的额外键合抑制空位缺陷形成。这一策略显著改善了相不稳定性，提升了器件的光电转换效率。最终，钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池在1 cm²孔径面积上实现了28.7%的效率，并大幅提高了制备的可重复性。
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02367-8
平衡端基/中心单元堆积强度使二元有机太阳能电池效率突破20.2%
本文构建了一种不对称受体分子CHFN，以平衡分子骨架中端基与中心单元的有效堆积面积或堆积强度。与对称结构的CH6F和CH17相比，不对称的CHFN具有更适宜的结晶性、更优的纤维状网络形貌，并在共混膜中表现出更高效的电荷生成与传输能力，从而使其基二元OSCs实现了20.23%的卓越能量转换效率（PCE），成为基于不对称受体的二元OSCs中最高效率之一。本研究凸显了端基与中心单元堆积平衡在实现高效OSCs中的重要意义。
https://doi.org/10.1002/adfm.202518113
调控有效弹性体密度实现高机械韧性与高效率的本征可拉伸有机太阳能电池
本文提出“有效弹性体密度（De ）”这一统一分子描述符，用于定量评估弹性体结构如何影响IS-OSCs的形貌与功能。研究发现，提高D可通过诱导非晶区发生区域粗化和表面粗糙化来增强拉伸性，但也会延长激子寿命并抑制电荷提取与传输。值得注意的是，IS-OSCs在临界De=1.5 mol m −3时达到最优平衡，实现了14.3%的初始光电转换效率（PCE），并在30.6%的应变下保持初始PCE的80%，这是目前采用弹性体增塑策略的IS-OSCs中报道的最佳性能。这一基于描述符的框架为可拉伸光电器件中弹性体的分子设计提供了可预测且普适的指导。
https://doi.org/10.1002/adma.202514031
磷掺杂降低CdSeTe半导体中阴离子空位无序性，提升太阳能电池效率
本研究展示了一种无机太阳能电池中不同的掺杂特性：利用掺杂剂减少载流子陷阱和电子能带尾态。将CdTe与Se合金化形成CdSeTe半导体虽降低了复合，但CdSeTe中存在更复杂的缺陷态，会因载流子陷阱和陷阱限制的迁移率而限制效率进一步提升。本研究发现，使用P（而非N、As或Sb）对CdSeTe进行掺杂可降低能带尾态（Urbach能量），减轻近价带陷阱态的影响，使双极迁移率提升至>50 cm²V⁻¹s⁻¹，填充因子从76%增至79%，效率绝对值提升0.9%。模拟结果表明，此类缺陷减少可在辐射极限下提升性能。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-63589-7
双侧键强度平衡策略稳定埋底界面实现高效钙钛矿光伏电池
本文提出了一种双侧键强度平衡策略，通过官能团和空间构象工程来稳定反型PSCs中的埋底界面。1-(苯并噻唑-2-基硫代)丁二酸（BTSA）通过其苯并噻唑环上的S原子、π环和N原子吸附在NiOₓ表面，使苯并噻唑环平行于NiOₓ表面，这有利于钝化双侧缺陷并改善空穴传输。该策略实现了有效的界面缺陷钝化、界面化学反应抑制以及NiOₓ薄膜电学性能的改善，使1.53 eV PSCs和大面积组件（764 cm²）的效率分别达到26.98%（认证效率26.65%）和21.98%。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-63389-z
基于硼酸的自组装单层界面偶极子工程用于理想带隙的反式锡铅钙钛矿太阳能电池
本研究使用基于硼酸(BA)的SAM，尤其是4-硝基苯基硼酸(4-NPBA)，效率大大提高 (18.37%)。这是因为基于硼酸的SAM的大分子偶极矩显著增加了FTO的功函数(WF)，从而在钙钛矿层中引起更强的能带弯曲。这种能带弯曲的幅度与SAM和钙钛矿之间的WF差值成正比，有利于更有效地收集空穴。相比之下，基于MeO-2PACz的器件的产率仅为9.27%，并呈现S形电流-电压 (I-V) 曲线，这主要是由于形成了界面能垒。此外，即使在具有界面能垒之后，硼酸基SAM的优异性能也可通过以下方式解释：(i)通过密度泛函理论(DFT)计算得出的硼酸基SAM分子长度较短有助于隧穿，从而增强了空穴收集；(ii)X 射线光电子能谱(XPS)中的吸收密度估计表明，由于表面覆盖率较低，空穴直接从钙钛矿通过未覆盖的FTO区域转移到FTO。瞬态吸收(TA)和瞬态光电流衰减(TPC)分析进一步证实了这些发现，结果显示，当使用 4-NPBA作为SAM层时，空穴提取速率明显更高(3.73 × 10–3 ps–1)，电荷传输时间更短 (1.18 μs)。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c01900
利用高质量二维钙钛矿单晶实现灵敏稳定的串联X射线探测器
本文首次设计并组装了一种串联探测器，解决了二维钙钛矿单晶中载流子传输效率低的关键问题。该串联单晶探测器通过“分层同步收集”策略建立高效的跨层电荷传输通道，实现了“短程传输”机制。独特的“纵向短程传输”缩短了载流子传输距离，从而减少了复合和陷阱捕获，显著提高了载流子收集效率。因此，该类探测器不仅保持了较低的暗电流，而且比单结探测器表现出更高的响应电流，从而获得了优异的X射线探测性能。具体而言，串联超连续探测器实现了5218 µC Gy−1 cm−2的高灵敏度、2.2 n Gy s−1的低检测限和1.8 ms的短响应时间。此外，在2.4 Gy的高剂量X射线连续辐照后，串联探测器仍能保持原始响应。高稳定性和高灵敏度的结合使串联超连续探测器在12.5 lp mm−1的辐照剂量下实现高清成像。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202510786
通过双边键强度平衡策略稳定埋底界面以实现高效的钙钛矿光伏
本文提出了一种双边键强度平衡策略，通过功能基团和空间构象工程来稳定反式钙钛矿太阳能电池中的埋底界面。1-(苯并噻唑-2-基硫代)琥珀酸（BTSA）通过苯并噻唑中的S原子、π环和N原子吸附在NiOx表面，使苯并噻唑环与NiOx表面平行，有利于钝化双边缺陷并改善空穴传输。该策略可有效钝化界面缺陷、抑制界面化学反应并改善NiOx薄膜的电学性能，从而实现1.53 eV钙钛矿太阳能电池和大面积模组（764 cm2），效率分别为26.98%（认证为26.65%）和21.98%。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-63389-z
本研究提出了一种利用4-巯基苯甲酸（4-MBA）的再生式氧化还原循环策略。在工作条件下，紫外线照射可使4-MBA再生，同时驱动锡（IV）向锡（II）的持续还原，并促进双位点缺陷钝化，显著提升器件效率和稳定性。最终在模拟昼夜循环最大功率点跟踪（MPPT）测试中，器件效率达到15.15%，并保持初始效率的100%长达1100小时。该研究为解决锡钙钛矿光伏电池的长期稳定性问题提供了可持续的还原策略。
https://doi.org/10.1002/adma.202514719
本文采用可交联共自组装单层膜技术，通过增强空穴选择性SAMs的构象稳定性来抵御外部应力，同时抑制自组装过程中SAMs缺陷和空洞的形成。含叠氮基团的SAMs可通过热激活形成交联且致密组装的共自组装单层膜，具有热稳定构象和优选取向。这有效减少了松散SAMs在热应力下蠕动导致的基底表面暴露，防止钙钛矿分解。最佳性能电池的认证PCE达到26.92%，该电池还展现出优异的热稳定性，在85°C下进行1000小时最大功率点跟踪时衰减微乎其微。经过700次−40°C至85°C的重复热循环后，仍保持初始PCE的98%以上，代表了该领域的最新技术水平。本研究深入解析了SAMs的降解机制，为采用高粗糙度基底的SAMs器件设计更坚固的埋入式界面提供了指导，助力实现高效耐用的钙钛矿太阳能电池。
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09509-7
