本研究首次采用氫碘酸將二氧化鉛轉化為碘化鉛，再使其與不同成分鹵化物在空氣中反應製得鈣鈦礦薄膜，減少電沉積二氧化鉛與鹵化物直接反應產生的副產物，提升薄膜純度和結晶度。通過 N,N - 二甲基甲酰胺溶劑工程和氯化甲銨成分工程的協同作用，顯著改善電沉積法製備的鈣鈦礦薄膜的表面平整度、晶粒尺寸、光吸收和載流子傳輸性能，使電沉積法製備的鈣鈦礦太陽能電池效率從 8.41% 提高到 17.28%。進一步利用碘化甲酰胺鈍化工程，效率又提升至 19.30%。

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

本文研究了DACl-SAM對SnO₂電子傳輸層的修飾作用及其提升鈣鈦礦太陽能電池性能的效果。研究指出，SnO₂因低溫製備、快速電子提取及與鈣鈦礦能帶匹配等優勢被廣泛用作ETL材料，但表面缺陷會降低電池效率和穩定性。引入DACl-SAM修飾後，利用其兒茶酚基團與SnO₂強結合，甲銨基團作為鈣鈦礦層生長的模板。通過實驗和理論計算發現，DACl-SAM顯著提升了電子注入效率和薄膜質量，改善了SnO₂表面能級，減少了非輻射複合損失，提高了電荷傳輸效率。最終，基於DACl-SnO₂的PSCs實現了25.7%的光電轉換效率，相較於未修飾的對照組（24.3%）有顯著提升。此外，DACl-SnO₂基器件在操作穩定性和長期熱穩定性方面表現出色。

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

本研究采用陽離子原位交換策略製備高質量 CsSnI₃ 鈣鈦礦薄膜。以 SnI₂、CsFa 和 DMAI 為前驅體，先形成 DMASnI₃，經熱退火轉為黑 CsSnI₃，再去除二甲胺和甲酸。所製 CsSnI₃ 薄膜覆蓋度高、結晶性好、缺陷少，相應 PSC 效率達 12.62%，優於傳統前驅體製備的 6.82%。且在 N₂環境中穩定性提升，30 天後保有初始效率 85% 以上，為實現高性能、穩定Sn基鈣鈦礦太陽能電池開辟新路。

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

本研究開發了基於聚苯胺（PANI）、多壁碳納米管（MWCNT）和銅硫化物（CuxS）的新型複合反電極材料用於量子點敏化太陽能電池（QDSSCs）。通過電化學方法在氟摻雜錫氧化物（FTO）基底上製備了多種反電極，包括PANI、PANI/CuxS、PANI-MWCNT/CuxS和CuxS。實驗結果顯示，PANI-MWCNT/CuxS複合反電極表現出優異的電催化活性和電子轉移性能，其電荷轉移電阻低至32Ω，且能量轉換效率達到2.39%，顯著高於傳統銅基和硫化銅基反電極的0.91%和1.13%。該複合材料通過協同效應有效降低了界面電阻，加速了電荷轉移，從而顯著提升了電池性能。這一成果為QDSSCs反電極材料的開發提供了重要參考。

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

本研究提出了一種表面重構方法，在三維（3D）CsPbI₁.₅Br₁.₅鈣鈦礦頂部原位構建零維（0D）Cs₄PbI₁.₅Br₄.₅鈍化層，以減少表面缺陷並提升穩定性。這種0D鈍化層不僅顯著增強了CsPbI₁.₅Br₁.₅鈣鈦礦的穩定性，還優化了界面能級以促進電荷分離。此外，表面重構過程引發了CsPbI₁.₅Br₁.₅鈣鈦礦的二次結晶，降低了缺陷，提升了晶體質量，從而大幅減少了非輻射複合。得益於此，基於碳的CsPbI₁.₅Br₁.₅器件的性能顯著提升，最高光電轉換效率達12.93%。即使未進行封裝，在環境條件下老化1080小時後，器件仍能保持約94%的初始效率。

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

本研究通過配體工程探討了雙齒配體在鉛鹵化物鈣鈦礦納米晶體中的作用，發現 1,10-菲囉啉（Phen）對 Pb 位點的結合親和力最強，能使空穴轉移到鐵基受體（FcA 和 FcAm）的效率分別降低 43% 和 24%。同時，FcAm 可通過與 Br 位點的相互作用保留空穴提取能力。研究團隊設計的空穴受體 PhZ，其擴展的 π 共軛結構使其對 Pb 位點具有強結合親和力（Kapp 值達 2.8×10⁵ M⁻¹），即使在 Phen 存在的情況下，也能使鈣鈦礦納米晶體的 PL 猝滅程度達到 23%，展現出高效的電荷提取和長壽命電荷分離能力。這些成果為優化鈣鈦礦太陽能電池的電荷傳輸路徑提供了重要依據。

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

本文研究了在甲酰胺（FA）基鈣鈦礦（FAPbI₃和FAPbBr₃）上直接沉積氧化錫（SnOₓ）的界面化學反應，發現這會導緻界面傳輸屏障，使電流-電壓特性呈現S形，填充因子顯著降低。光電子能譜分析顯示FA⁺分解形成新的氮相關態，FAPbI₃/SnOₓ界面處檢測到PbI₂，而FAPbBr₃/SnOₓ界面處形成Sn-Br鍵和溴離子遷移。FAPbI₃/SnOₓ界面處碘與鉛的比值從2.6降至低於1，FAPbBr₃/SnOₓ界面處溴與錫的比值隨ALD循環次數增加而增加。這些界面反應對器件性能和穩定性有負面影響，需通過界面工程抑製副產物生成以提升性能。

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

本文通過在碳基鈣鈦礦太陽能電池（C-PSCs）中使用煤衍生的多層石墨烯（MG）嵌入氧化鎳（NiOₓ）作為空穴傳輸層（HTL），構建了“載流子高速公路”。煤衍生MG具有獨特的多層結構和豐富的含氧官能團，與NiOₓ HTL協同作用，不僅提供了良好的能帶配置，有利於電荷分離和提取，還作為Lewis堿與未配位的鉛離子形成配位鍵，減少表面缺陷，降低鈣鈦礦/碳電極界面的複合損失，從而減輕填充因子（FF）損失。結果表明，基於FTO/SnO₂/MAPbI₃/MG + NiOₓ/碳結構的器件的光電轉換效率（PCE）達到18.10%，比原始器件的15.17%提高了19.3%。該研究為利用成本效益高且環境可持續的煤衍生碳功能材料提升C-PSCs的整體性能提供了新策略。

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

本文通過構建包含聚合物給體、非富勒烯受體和富勒烯受體的三元有機太陽能電池多界面結構模型，研究了界面和分子結構對界面電荷轉移特性的影響。研究發現，當聚合物給體和非富勒烯受體之間的界面能量偏移（ΔED‑NFA）從0.3 eV降低到0時，非富勒烯受體的電荷轉移量減少了約30%，而富勒烯受體的電荷轉移量增加了約40%。同時，增大聚合物給體和非富勒烯受體之間的分子間距離（dD‑NFA）可以有效促進電荷轉移，當dD‑NFA從3 Å增加到7 Å時，總電荷轉移量增加了約25%。此外，降低非富勒烯受體中心基團的電子供體能力或增強端基的電子吸引能力可以顯著提高電荷轉移和分離效率。這些發現為基於非富勒烯和富勒烯雙受體的有機光電器件性能的進一步提升提供了理論指導。

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

本研究探討了在工業級背鈍化發射極和背接觸（PERC）太陽能電池的背面局部應用氧化鉬（MoOx）和銀（Ag）的可能性。通過熱蒸發法在室溫下沉積不同厚度的MoOx薄膜，發現其高功函數在p型晶矽界面引發強空穴積累，僅允許空穴傳輸，同時降低接觸電阻（ρc）和界面複合電流密度（J0）。采用工業級製造工具和工藝步驟製備PERC/MoOx太陽能電池，其中5nm厚的MoOx薄膜展現出最佳性能：在225cm²的太陽能電池上實現了超過21.5%的高效率，開路電壓（Voc）達672.3mV，短路電流（Jsc）為39.7mA/cm²，填充因子（FF）為80.66%。這些成果基於工業前驅體，有望推動高效太陽能電池的簡化製造方法的發展。

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

本文研究了環境相對濕度對氧化鎳（NiOx）薄膜性能及基於其的鈣鈦礦太陽能電池特性的影響。通過在不同濕度條件下製備NiOx薄膜並分析其表面形貌和物理性質，發現相對濕度顯著影響NiOx薄膜及其鈣鈦礦太陽能電池的性能。其中，在60%相對濕度下製備的NiOx薄膜使鈣鈦礦太陽能電池展現出更高的短路電流密度（Jsc）和填充因子（FF），最佳器件效率達22.12%。研究表明，優化NiOx薄膜的製備濕度可有效提升鈣鈦礦太陽能電池的性能，為大規模製備倒置結構鈣鈦礦太陽能電池提供了新思路。

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

本研究提出了一種互補雙配體重構策略，用於改善CsPbI₃鈣鈦礦量子點（PQDs）的表面缺陷，從而顯著提升其光電性能和穩定性。通過使用三甲基氧鎓四氟硼酸鹽和苯乙基銨碘化物形成的互補雙配體系統，不僅穩定了PQDs的表面晶格，還增強了量子點在膠體溶液中的分散性以及固體中量子點間的電子耦合。這使得PQDs展現出顯著提升的光電性能和環境穩定性，並在無機鈣鈦礦量子點太陽能電池（PQDSCs）中實現了高達17.61%的創紀錄效率。該工作為高性能光電子器件的PQDs表面配體工程提供了新途徑。

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

本研究將歐氧化物（Eu(OA)₃）設計為多功能鈍化層，塗覆於甲銨鉛碘（MAPbI₃）薄膜上，以延緩濕氣和熱引起的鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）降解。Eu(OA)₃的羰基和Eu³⁺離子與未配位的Pb²⁺和I⁻離子配位，在鈣鈦礦薄膜的頂部和側面形成防水和散熱層。經Eu(OA)₃處理後，MAPbI₃薄膜的疏水性顯著提高，接觸角從54.9°增加到90.5°。此外，含Eu(OA)₃的PSCs的熱導率是對照器件的1.3倍，在85°C時表面溫度降低1.34°C。優化後的PSCs在室溫和40%相對濕度下T80壽命達1056小時，是原始PSCs的5.86倍；在85°C和85%相對濕度下，T80壽命是對照器件的4倍。經Eu(OA)₃處理的PSCs的光電轉換效率（PCE）從17.36%提高到18.99%，歸因於有效缺陷鈍化和非輻射複合抑製。

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

本研究通過在化學浴沉積過程中采用過量配體策略製備高質量的二氧化錫（SnO₂）電子傳輸層，有效抑製了團簇生長並促進離子沉積，從而形成均勻且缺陷密度低的薄膜。實驗結果表明，這種方法製備的SnO₂薄膜具有低表面複合速度（5.5 cm s⁻¹）和高光緻發光效率（24.8%），顯著提升了鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率，使其分別達到26.4%（單電池）、23%（模塊）和23.1%（碳基電池）。該研究為實現低成本、大規模生產高效太陽能器件提供了新的可能性。

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

本研究首次開創性地將赤鐵礦納米片用作染料敏化太陽能電池（DSSCs）中傳統鉑對電極的可行替代品，並證明了其有效性。此外，所使用的赤鐵礦納米片是利用薑提取物作為有效的螯合還原劑進行生物工程處理製成的。通過X射線衍射研究觀察到，700°C退火的樣品形成了高度結晶的α-Fe₂O₃，其晶粒尺寸為納米級，約為46.3納米。掃描電子顯微鏡調查表明其具有優選的層狀納米片形態，而光學性質顯示其直接帶隙為2.30電子伏特。使用N-719染料作為TiO₂光陰極的敏化劑，以及I⁻/I₃⁻作為電解液，製備了DSSC。這種電池展現出顯著的DSSC響應，包括短路電流密度（JSC）7.0毫安/厘米²、開路電壓（VOC）389毫伏、填充因子（FF）75.3%，以及效率（η）2.05%。基於這種使用生物工程活性對電極顯著的光轉換響應，本研究提供了一種成本效益高的赤鐵礦納米片合成方法，其在DSSC以及傳感器、水分解和電化學器件等領域具有潛在應用。

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

本研究揭示了鈣鈦礦鉛鹵化物中動態納米疇對宏觀性能的關鍵作用。通過結合多種先進實驗技術和理論模擬，發現A位陽離子決定了動態納米疇的特性。甲酰胺（FA）基鈣鈦礦形成稀疏的各向同性球形納米疇，而甲基銨（MA）基鈣鈦礦則形成密集的各向異性平面納米疇。FA基系統中稀疏的納米疇減少了電子動態無序，從而顯著提升了光電子性能。具體而言，FAPbBr₃相較於MAPbBr₃展現出更高的外部光緻發光量子效率（分別為85%和45%）、更低的Urbach能量（分別為35 meV和60 meV）以及更窄的光緻發光光譜半高寬（分別為34 meV和55 meV）。這些發現為優化鈣鈦礦材料的光電子性能提供了新的思路，並有望推動相關光電子器件的發展。

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

本研究提出了一種創新的薄膜太陽能電池結構，通過整合光子晶體、光柵和等離子體金納米粒子（Au NPs），顯著提高了太陽能電池對太陽光子的捕獲能力和光吸收效率。研究結果表明，這種結構實現了在可見光譜範圍內的近完美光吸收，使短路電流密度（Jsc）和光電轉換效率（PCE）均表現出色。與未優化的電池相比，Jsc提高了5.422 mA/cm²，PCE提升了7.932%，為更高效、更環保的太陽能利用開辟了新途徑。

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

本研究通過濕化學法合成了具有新型光物理性質的XPbI₃（X = MA, FA, MA₀.₅FA₀.₅）納米結構，實現了晶粒生長的控製、成分的調節以及無針孔晶體的製備。X射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）分析證實了其立方多晶結構，具有多孔表面、棒狀形態，晶粒尺寸分別為40.86 nm、51.94 nm和60.62 nm。紫外-可見光譜（UV-Vis）和光緻發光（PL）研究表明其帶隙（Eg）能量分別為2.3 eV、2.33 eV和2.55 eV，並通過瞬態光電流衰減分析進一步驗證。將其集成到AZO/TiO₂/XPbI₃/NiO/Al結構中，實現了27.60%的光電轉換效率（PCE），顯著優於SCAPS-1D模擬預測的23.43%。在300 K下，MA₀.₅FA₀.₅PbI₃成分在1 mW cm⁻²光強下達到了8.12%的PCE。優化的參數如最小缺陷密度、低寄生電阻和平衡的載流子遷移率，使複合損失最小化。這些發現強調了混合陽離子鈣鈦礦作為實現高效率有機金屬鈣鈦礦太陽能電池的潛力。

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

本研究通過逐級界面工程，利用苯乙基銨氯化物（PEACl）在底部和頂部界面形成二維（2D）鈣鈦礦，成功製備了可在相對濕度高達50%條件下製備的柔性鈣鈦礦太陽能電池（f-PSCs）。研究發現，PEACl處理顯著提升了器件的機械可靠性和抗濕性。優化後的f-PSCs實現了超過94%的柔性與剛性電池效率比，且在2800小時空氣存儲後仍保持85%的初始效率。在經過10000次彎曲循環後，器件效率仍保持96%，而在極端剪切滑動測試後效率保持87%，展現了卓越的機械穩定性。這些成果為實現高效、穩定、可用於實際應用的柔性鈣鈦礦太陽能電池提供了重要參考。

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