10月【第二周】光伏方向文献速览-东谱科技

静电锁碘策略实现26.23%高效+超稳钙钛矿电池

本文报道了一种通过胺阳离子的理性设计实现静电碘调控的策略，以提升PSCs的光热稳定性。理论模拟表明，氮原子上连接的烷基链增多不仅能增强胺阳离子与三碘阴离子（I₃⁻）之间的静电相互作用，而且季铵阳离子还能抑制胺阳离子的去质子化，从而比广泛使用的范德华相互作用更有效地限制碘流失。引入四丁基碘化铵（TBAI）后，钙钛矿薄膜的光热耐受性显著增强，碘流失和金属电极腐蚀得到有效抑制。此外，TBAI还能促进钙钛矿结晶并钝化缺陷，减少非辐射复合。最终，目标PSCs实现了26.23%的冠军效率，并在85°C下持续最大功率点跟踪1000小时后仍保持92.5%的初始效率，展现出优异的运行稳定性。

https://doi.org/10.1002/aenm.202503666

26.66%效率！双配体调控实现均匀阳离子-阴离子分布的高效稳定钙钛矿太阳能电池

本文展示了一种利用吡啶-2-甲脒盐酸盐（PCH）和吡啶-2,6-二甲脒二盐酸盐（PBD）的双配体策略，实现了均匀的阳离子-阴离子分布，从而制备出高性能PSCs。这些双配体添加剂均匀分布于钙钛矿体相中，通过其吡啶和脒基团同时钝化Pb²⁺和FA⁺离子，并利用氢键稳定I⁻离子，从而增强了薄膜中阴阳离子的均匀性。采用真空闪蒸辅助溶液法制备的PBD钝化薄膜，其优化后的均匀性使器件实现了26.66%的光电转换效率（认证效率26.33%）。值得注意的是，在运行条件下（60°C，N₂气氛）连续进行1100小时最大功率点跟踪（MPPT）后，这些器件仍保持初始效率的90%以上。该效率值位列目前已报道的钙钛矿太阳能电池最高效率之一。我们的研究结果表明，实现均匀的阳离子-阴离子分布对于设计有效钝化剂至关重要，从而同时提升PSCs的光电转换效率和运行稳定性。

https://doi.org/10.1002/ange.202518592

磷酸基团位置调控咔唑自组装分子的面朝上与边朝上构型及其对钙钛矿太阳能电池性能的影响

本研究设计合成了一系列磷酸基团（PA）位于咔唑环2位或3位的咔唑基SAMs，系统探究了结构变化对其在透明导电氧化物（TCO）基底上能级排列与分子堆叠方式的影响。研究发现，PA基团的位置显著影响SAMs的功函数，进而调控电荷收集效率与器件性能。柔性乙基连接基团促使分子采取面朝上（face-on）取向，形成比乙烯基连接基更薄的界面层，而乙烯基则更倾向于边朝上（edge-on）排列。这种分子堆叠方式的变化改变了界面电学特性与稳定性，其中面朝上构型通过增强与钙钛矿界面的结合强度，降低了串联电阻并提升了光热稳定性。本研究凸显了分子设计在优化SAMs取向与界面特性方面对提升钙钛矿太阳能电池效率与耐久性的重要性。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02098

原位生成NH₃降低乌尔巴赫能量实现高效钙钛矿太阳能电池的能量无序调控

本研究通过原位NH₃生成调控钙钛矿结晶过程，提升了其能量有序度。密度泛函理论计算表明，NH₃分子中N原子的孤对电子与Pb²⁺配位，显著提高了铅空位、Pb-on-I反位和I-on-Pb反位等缺陷的形成能。最终，我们获得了乌尔巴赫能量低至23.7 meV 的高质量钙钛矿薄膜。最优器件实现了1.182 V的开路电压和26.26%的光电转换效率，开路电压损失降低了52 mV。在ISOS-D标准下，器件在氮气环境中储存1100小时后仍保持95%以上初始效率，65°C下700小时后仍保持90%以上。此外，5×5 cm²微型组件效率达21.31%，代表了钙钛矿光伏领域的顶尖水平。

https://doi.org/10.1002/anie.202516464

二聚自组装分子调控相态均匀性与锚定稳定性实现高性能钙钛矿太阳能电池

本文报道了两种二聚SAMs——Ph-BC2PA与Th-BC2PA，它们分别由单体BC2PA通过1,4-苯基和2,5-噻吩基桥联而成。结合分子动力学模拟与实验结果，我们发现Ph-BC2PA与Th-BC2PA相较于单体BC2PA可形成更均匀的形貌。飞行时间二次离子质谱与X射线光电子能谱进一步揭示了Ph-BC2PA在热老化条件下优异的形貌稳定性。将其应用于p-i-n型PSCs中，基于Ph-BC2PA的器件实现了26.33%的冠军光电转换效率，并具备出色的重复性。值得注意的是，该器件在65°C下持续最大功率点跟踪500小时后仍保持初始效率的93%，在85°C、60%~70%相对湿度下热老化2000小时后仍保持初始效率的90%，展现出卓越的运行稳定性与热稳定性。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520189

平衡过饱和速率与配位能力：实现高性能钙钛矿光伏组件的大面积制备

本文研究发现平衡控制过饱和速率与溶剂配位能力对于通过真空辅助刮涂获得高质量钙钛矿薄膜至关重要。通过将N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）引入墨水配方，我们实现了快速成核与可控晶体生长，获得了致密、大晶粒、无孔洞的薄膜。基于该策略，刮涂制备的钙钛矿太阳能电池和迷你组件的效率分别达到25.38%和23.22%，证明了该方法在钙钛矿太阳能电池规模化制备中的有效性与稳健性。

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee03888j

含双膦酸酯的π-共轭钝化剂实现高效稳定的n-i-p钙钛矿太阳能电池及其低极性溶剂加工

本文设计并合成了一种双膦酸酯分子（命名为DCTP），可同时解决溶剂兼容性、缺陷钝化和空穴提取问题。DCTP在甲苯、氯苯和氯仿等低极性溶剂中具有良好的溶解性，且不会损伤钙钛矿表面。经氯苯加工的DCTP中间层能充分钝化钙钛矿表面缺陷，并优化钙钛矿/空穴传输层界面的能级排列。同时，DCTP层有效抑制了甲脒、碘离子和锂离子在热应力下的层间扩散。结果表明，DCTP处理的器件实现了26.07% 的冠军光电转换效率，且重现性优异，而参比器件效率为24.28%。更重要的是，器件的运行稳定性显著提升，在65°C、ISOS-L-21协议下进行最大功率点跟踪900小时后，DCTP处理器件仍保持90.1% 的初始效率。

https://doi.org/10.1002/adma.202513151

新型聚合物让量子点太阳能电池效率突破13.7%，湿度再高也不怕！

本文设计了一种离子-电子型共轭聚合物PBTBDF-TEC，该聚合物由苯并二呋喃和四乙二醇（TEC）取代的呋喃单元组成。PBTBDF-TEC通过TEC侧链对锂离子的螯合作用，有效限制了双（三氟甲磺酰基）酰亚胺锂（LiTFSI）掺杂剂的迁移。这种配位作用还减小了（010）π–π堆积距离，通过缓解空间位阻促进了空穴传输。因此，采用LiTFSI掺杂的PBTBDF-TEC的CQD太阳能电池实现了13.7%的功率转换效率（PCE），高于未掺杂器件的11.8%。此外，锂螯合作用固定了水分子，减缓了湿气侵入。结果显示，掺杂器件在高湿度（85%~95% RH）条件下24小时后仍保持初始PCE的90%以上，而未掺杂器件则出现显著性能下降。

https://doi.org/10.1002/adfm.202514808

面向工业硅电池的稳定高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池界面设计策略

本研究分析了能量损失，并设计了双层钝化策略以提升叠层电池的性能与耐久性。实验结果表明，该双层钝化策略可精确调控钙钛矿能级排列、降低缺陷密度并抑制界面非辐射复合。此外，原子层沉积的AlOₓ在钙钛矿晶粒表面形成均匀薄膜，同时在晶界处形成岛状结构，为后续PDAI₂沉积提供了纳米级局部接触区域。该结构在充当离子扩散阻挡层的同时，实现了适度的n型掺杂，提升了电荷抽取与传输效率。采用AlOₓ/PDAI₂处理的单片式钙钛矿/硅叠层太阳能电池，在使用基于Q CELLS Q.ANTUM技术制备的工业硅底电池上，实现了31.6% 的光电转换效率（认证效率为30.8%）。此外，该器件在25°C下进行最大功率点跟踪1000小时后，仍保持95%的初始效率。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64467-y

调控3D/2D双层堆叠钙钛矿太阳能电池的异质结能带结构

本文通过引入一系列具有不同界面偶极的分子中间层，成功调控了3D/2D双层异质结的能带结构，并系统研究了导带底能级偏移对电子提取效率及p-i-n型器件运行稳定性的影响。研究发现，负偶极层可有效消除3D/2D异质结的能带失配，加速电子跨界面传输。此外，优化的能带结构抑制了卤素离子迁移，显著提升了器件的长期稳定性。最终，实现了超过25%的高效且稳定的转换效率，是目前采用直接沉积2D钙钛矿的3D/2D双层堆叠电池中性能最高的之一。本工作为推动3D/2D异质结钙钛矿电池技术提供了有效的能带管理策略。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02219

调控杂化自组装分子的吸附构型实现高性能反式钙钛矿太阳能电池

本文通过共组装分子2,3,5,6-四氟对苯二甲酸或2,3,5,6-四氟-4-巯基苯甲酸，调控了[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸在ITO表面的吸附构型。具体而言，平面吸附的BCA通过双羧基锚定，使Ph-4PACz呈约54.03°倾斜构型；而倾斜吸附的BSCA通过单羧基锚定，诱导Ph-4PACz近乎垂直排列。BSCA的引入使Ph-4PACz膜更均匀、能级对齐更优，进而提升钙钛矿埋底界面的均匀性，增强电荷传输并抑制界面非辐射复合。基于BSCA的器件在0.0717 cm²活性面积下实现了26.72%的高效率（认证26.75%），1 cm²器件效率达25.21%，并在光照下运行1500小时或85℃加热1000小时后仍保持初始效率的90%以上。

https://doi.org/10.1002/adma.202514623

三结钙钛矿电池效率突破27%！纳米金颗粒+哌嗪钝化联手打造高效稳定界面

本文引入了一种哌嗪-1,4-二氯化物处理，以替代稳定性较差的氟化锂。在连接顶層与中间钙钛矿结时，我们优化了沉积在原子层沉积氧化锡上的金纳米颗粒尺寸，以实现最佳欧姆接触并最小化光学损失。应用上述策略后，1 cm²三结电池实现了第三方验证的反向扫描功率转换效率27.06%，开路电压达3.16 V。放大至16 cm²器件，其认证稳态效率为23.3%。通过去除甲铵并在钙钛矿体中引入铷以及使用哌嗪-1,4-二氯化物表面层，器件寿命也得到提升。封装的1 cm²电池在最大功率点持续运行407小时后仍保持95%的初始效率，并通过了IEC 61215热循环测试。

https://doi.org/10.1038/s41565-025-02015-x

面向全钙钛矿叠层太阳能电池的宽窄带隙钙钛矿稳定性挑战与解决方案

本综述探讨了宽带隙与窄带隙钙钛矿的本征及外在降解路径，特别关注界面、电荷选择性层和环境条件的作用，并总结了近年来提升全钙钛矿叠层电池稳定性的缓解策略进展。

https://doi.org/10.1002/aenm.202503904

高效钙钛矿/有机叠层太阳能电池中有机薄膜演化与复合损失研究

本文通过追踪有机薄膜形成初期的演化过程，系统研究了这些损失的来源。我们通过策略性调控给受体比例来调节薄膜生长特性，并利用原位技术实时监测结晶动力学。研究发现，有机共混膜中给体含量的差异对溶液-固态转变过程具有微调作用。当给体含量不足时，受体分子易发生聚集，破坏分子堆叠并降低结晶度。这些形貌变化阻碍了激子解离，进而导致电荷复合并降低整体器件性能。通过优化薄膜形貌与结晶过程，我们成功降低了复合损失，实现了效率高达26.42%的钙钛矿/有机叠层太阳能电池。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64032-7

吡啶辅助溶剂工程用于高效叠层组件中高质量窄带隙钙钛矿的制备

本文通过溶剂工程调控结晶过程，开发了一种制备大面积、致密且均匀的窄带隙钙钛矿薄膜的方法。具体而言，我们在溶剂体系中引入了吡啶——一种具有强供体配位能力和高饱和蒸气压的溶剂。吡啶的强配位能力有助于在锡基窄带隙钙钛矿薄膜的结晶过程中更好地形成中间相，而其高饱和蒸气压则使溶剂能快速蒸发，减少薄膜底部的溶剂残留。通过将该策略与真空退火方法相结合，全钙钛矿叠层光伏微型组件的平均效率达到，显示出其未来商业化的巨大潜力。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64038-1

无溶剂硫醇-烯光聚合用于钙钛矿太阳能电池的无损封装

本文提出一种无溶剂、室温封装策略，采用硫醇-烯点击光聚合硅氧烷材料（TECP），专为PSC保护设计。TECP在紫外光下快速固化（25°C下<30秒），形成致密、疏水、机械强度高、光学透明度高且热应力极小的网络。与传统的丙烯酸酯或环氧基紫外固化胶粘剂不同，TECP表现出强界面附着力、完全聚合和优异的化学惰性，且不释放残留单体或溶剂。TECP封装器件的功率转换效率几乎无变化（封装前25.49%，封装后25.41%），凸显了TECP封装过程的温和性。此外，这些器件表现出卓越的环境稳定性，在1100小时湿热老化（85%相对湿度，65°C）和250次热循环（-40至85°C）后，分别保持初始效率的91.5%和94.0%。这些结果确立了TECP作为一种可扩展且无损的封装解决方案，能有效缓解环境和热降解，推动高效PSCs的实际应用。

https://doi.org/10.1002/adfm.202519377

二维钙钛矿中间层的n型调控实现高效钙钛矿-硅叠层太阳能电池

本文提出了一种在二维钙钛矿中间层中引入n型调控的策略，通过将SbCl₃掺入PEAI基二维钙钛矿中，实现了2D层的n型掺杂，显著提升了电子密度，构建了增强的场效应以优化钙钛矿/C₆₀界面的钝化效果。该掺杂调控重塑了界面能带弯曲，抑制了空穴回流，并降低了界面复合。这种协同效应实现了高效的载流子提取与极低的接触损失，最终使钙钛矿-硅叠层电池效率超过33%（认证效率32.56%），并显著提升了操作稳定性。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435125003228

原位边界桥接解锁多晶金属卤化物钙钛矿中的多晶畴载流子扩散

本文提出一种通用的后处理策略，利用超分子冠醚辅助缓慢释放并精确递送Rb⁺阳离子至GDBs，实现原位GDB桥接。固态核磁共振、透射电子显微镜和飞行时间二次离子质谱分析证实，Rb⁺形成非钙钛矿相，主要分布于表面和GDBs处。超快时间分辨光致发光图谱显示，经Rb⁺处理的钙钛矿薄膜中载流子跨晶界扩散加速，使光生载流子在复合前可跨越两个晶粒域边界。基于此策略处理的钙钛矿太阳能电池实现了26.02%的冠军效率（认证效率25.77%），并展现出卓越的稳定性，在最大功率点持续单日照光1300小时后仍保持初始效率的99.2%。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-63777-5

均质钝化策略实现28.9%效率的60 cm²钙钛矿-硅叠层太阳能电池

本研究证明了膦酸可钝化钙钛矿表面缺陷，而哌嗪氯化物通过改善能级对齐、引入场效应并均质化表面电位，有效抑制界面复合。两者协同使钙钛矿准费米能级分裂均质提升约100 mV。基于此，两端钙钛矿-硅叠层电池在1 cm²器件上实现认证开路电压2 V，效率超过31%。该钝化策略具备良好扩展性，60 cm²活性面积的均质钝化器件获得认证效率28.9%。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-63673-y

多功能笼状双铵分子最小化界面能量损失，实现高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池

本文首次设计了一种多功能笼状双铵氯化物分子，其具备路易斯酸/碱基团和强分子极性，可有效减少薄膜缺陷并调控界面偶极，从而抑制非辐射复合并优化表面能带对齐。更重要的是，该笼状阳离子可诱导形成面内取向的纯相准二维钙钛矿，并表现出显著铁电效应，通过提升表面功函数促进载流子分离与提取。基于此，我们实现了1.68 eV钙钛矿太阳能电池，其光电转换效率分别为22.6%（0.1 cm²）和21.0%（1.21 cm²）。进一步，基于隧穿氧化物钝化接触的两端单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池获得了31.1%（1.0 cm²）的优异效率，并展现出良好的运行稳定性（ISOS-L-1，未封装条件下T₈₅ > 1020小时）。铁电界面物理为高效稳定的钙钛矿基叠层光伏开辟了新路径。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-63720-8

对称性驱动的长程有序π–π堆叠分子工程用于高效钙钛矿光伏器件

本文合成了一种具有均匀电子离域的轴向对称分子——(2-(芘-2-基)乙基)膦酸（pPy），该分子可在氧化铟锡衬底上形成长程有序的π–π堆叠组装。此外，pPy薄膜在q = 0.27 Å⁻¹处展现出强烈且完整的Debye-Scherrer环，具有高度有序的面朝上取向，并显示出更均匀的空间分布，从而有效促进了电荷传输。基于pPy制备的钙钛矿太阳能电池实现了26.6%的光电转换效率，并在ISOS-L-1I协议下连续模拟太阳光照3,000小时后仍保持初始效率的94%。

https://doi.org/10.1038/s44160-025-00896-3

植入晶核调控埋底界面无机钙钛矿生长，实现高性能太阳能电池

本文提出了一种利用2-(4-氨基丁基)胍硫酸盐（AGS）修饰TiO₂表面的策略来解决这一问题。研究发现，AGS的引入可原位形成PbSO₄点并与钙钛矿前驱体相互作用，从而严格调控无机钙钛矿的结晶过程，实现快速成核并加速相变过程。这带来了更均匀的薄膜、更大的晶粒尺寸以及更少的缺陷。修饰后的埋底界面展现出应变缓解、离子迁移抑制、孔洞减少和更好的接触。结合钙钛矿与TiO₂之间改善的界面能级匹配，修饰后的无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从19.84%提升至22.22%，电压亏损仅为0.44 V。此外，在最大功率点跟踪和连续光照800小时后，电池仍保持初始效率的91.5%。

https://doi.org/10.1002/adma.202515469

10月【第二周】光伏方向文献速览

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