本研究聚焦於提升鈣鈦礦太陽能電池的性能與穩定性，因其成本低、製作簡單且潛力大而備受關注，但材料本身穩定性欠佳，易受外界因素影響。研究者在鈣鈦礦太陽能電池玻璃側塗覆 CdZnSeS/ZnS 量子點保護層，該層具備發光阻擋及強疏水性。經多種分析顯示，其能顯著提高電池的光伏性能與穩定性。實驗中，5mg/mL 濃度時效果最佳，電池效率達 17.71%，短路電流密度 21.19A/cm²，且穩定性大增，連續光照 1 小時後效率保有 90%，大氣暴露 10 天後保有 70%。這表明 CdZnSeS/ZnS 量子點保護層對鈣鈦礦太陽能電池有出色保護效果，有望用於設備封裝以延長電池壽命。

https://doi.org/10.1021/acsaem.5c00753

本研究介紹了一種用於單片鈣鈦礦 / 矽串聯太陽能電池中鈣鈦礦薄膜質量監測的先進光緻發光成像方法——k 成像。實驗室規模的鈣鈦礦 / 矽串聯太陽能電池功率轉換效率（PCE）可達 34.6%。該方法通過提取光學理想因子（k）實現對平面和紋理矽底電池上鈣鈦礦薄膜局部質量的高空間分辨率評估。研究發現，平面鈣鈦礦薄膜的 k 值在 1.35 到 1.55 之間，存在缺陷的區域 k 值降低。與光緻發光量子產額（PLQY）測量對比表明，該方法在全球準確性和空間分辨能力上具有較高一緻性。與 PLQY 系統測量的絕對 k 值存在偏差，如平面電池的 Δk = 0.22，但這種偏差不影響對鈣鈦礦薄膜質量的定性評估。k 成像在學術研究和工業應用中均具有重要價值。

https://doi.org/10.1002/solr.202500074

本研究聚焦於二氧化錫（SnO₂）電子傳輸材料（ETM）在n-i-p鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中的應用，針對其電子遷移率低、陷阱態密度高的問題，綜合探討了摻雜劑及表面改性策略對改善SnO₂性能的作用機製，深入剖析了摻雜劑化學/電子結構與表面處理方式對SnO₂性質的影響，為高效ETMs的開發提供了理論依據和研究方向，旨在推動高性能PSCs的發展。

https://doi.org/10.1002/solr.202500247

本研究聚焦於超柔性鈣鈦礦太陽能電池（UF-PSCs），因其在航空航天領域的應用潛力巨大。然而，UF-PSCs在極端條件下存在結構完整性和功能穩定性問題，主要因鈣鈦礦埋底界面僅物理接觸連接，結合不足。為此，研究采用具有雙側連接能力的咪唑溴化物（IMBr）界面連接劑，增強鈣鈦礦與基底間鍵合力。實驗表明，咪唑陽離子通過氫鍵錨定聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽，並經配位鍵連接Pb-I，形成低缺陷且穩固的界面。界面拉伸測試顯示抗拉強度提升2.76倍，顯著提高UF-PSCs的抗彎性能。該策略使UF-PSCs的光電轉換效率從16.87%提升至20.45%，為目前最高值。經極端形變測試，其在彎曲半徑0.5毫米和0.25毫米條件下，曆經10000次和200次循環後，分別保有初始效率的82.4%和89.4%，展現出卓越的彎曲穩定性，有力推動了UF-PSCs在航空航天領域的應用前景。

https://doi.org/10.1002/adfm.202509960

本研究在可打印的介孔鈣鈦礦太陽能電池（p-MPSCs）中，針對鈣鈦礦薄膜在室溫下結晶速率低、易形成非活性相及缺陷態密度增加的問題，通過在2-甲氧乙醇/N-甲基-2-吡咯烷酮（2ME/NMP）二元溶劑體系中引入乙腈（ACN）作為共溶劑，有效提高了鈣鈦礦薄膜的結晶速率和質量；同時，在鈣鈦礦前驅體溶液中添加鹽酸苯乙雙胍（Phenformin hydrochloride），進一步優化了結晶過程，鈍化了深缺陷，形成了高質量鈣鈦礦薄膜。最終，優化後的p-MPSCs光電轉換效率（PCE）達到18.30%，展現出可忽略的遲滯現象和優異的重複性，並且在空氣中存儲超過3000小時後未出現明顯的PCE衰減。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c04888

這篇文章介紹了一種新型的納米金字塔/拋光混合形態設計，可顯著提高TOPCon太陽能電池的效率。實驗表明，與傳統的二次紋理化和拋光形態相比，這種混合結構在光學吸收、表面鈍化和接觸性能方面均表現出色。在電學性能測試中，混合結構的開路電壓達到711.2毫伏，短路電流密度提高，填充因子和轉換效率也有所提升，平均轉換效率達到24.4%，分別比二次紋理化和拋光形態高出0.18%和0.96%。此外，混合結構還降低了薄膜起泡的風險，增強了機械穩定性。這項研究為TOPCon電池及其他高效光伏技術的表面或界面設計提供了新思路，有助於推動光伏產業技術進步和效率提升。

https://doi.org/10.1002/pip.70002

這篇文章介紹了一種氧化輔助高溫沉積策略，用於製備高效的三方硒（t-Se）太陽能電池。該方法在超過硒再升華溫度和高硒蒸汽壓下進行薄膜生長，克服了熱力學限製，實現了單步製備單相、高結晶度和垂直取向的多晶t-Se吸收層。這些改進顯著降低了電學損耗，並實現了7.55%的認證效率，是目前報道的最高值，為三方硒及其他低維材料的生長和應用提供了可行的熱力學途徑。

https://doi.org/10.1002/aenm.202501930

這項研究介紹了一種通過綠色反溶劑碳酸甲乙酯（EMC）製備高性能鈣鈦礦太陽能電池的方法。傳統的反溶劑如氯苯（CB）和溶劑如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）具有高揮發性和毒性，對環境和健康構成威脅，不利於鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的商業化。研究中采用毒性較低的N-甲基吡咯酮（NMP）作為溶劑，綠色的EMC作為反溶劑，製備了高質量的FA0.9Cs0.1PbI3鈣鈦礦薄膜。結果顯示，EMC處理的鈣鈦礦薄膜具有更好的結晶性和更少的缺陷。此外，與典型的綠色反溶劑乙酸乙酯（EA）相比，EMC處理的PSCs實現了19.68%的光電轉換效率（PCE），遠高於EA處理的PSCs的17.98%。

https://doi.org/10.1002/solr.202500324

這項研究開發出硒吩二甲銨（SeDMA）作為基於硒吩的雙陽離子間隔層，用於二維 Dion-Jacobson（DJ）鈣鈦礦太陽能電池。借助原位掠入射廣角 X 射線散射和原位光緻發光測量發現，SeDMA 基 DJ 鈣鈦礦薄膜的成核速率比噻吩二甲銨（ThDMA）基薄膜更快，這源於強大的 Se···Se 和 Se···Pb 相互作用，利於垂直取向的晶體生長，提升了薄膜質量。優化後的 SeDMA 基 DJ 鈣鈦礦太陽能電池（以甲銨為 A 位陽離子，標稱 n=5）光電轉換效率達 17.85%，經二元甲酰胺 / 甲銨 A 位陽離子策略後提升至 19.43%，且在熱、濕度和光穩定性上均優於噻吩基對應物，彰顯出基於硒吩的間隔層在提升 DJ 鈣鈦礦太陽能電池效率與穩定性方面的巨大潛力。

https://doi.org/10.1002/smll.202504703

本研究聚焦於鈣鈦礦太陽能電池這一近幾十年極具潛力的光伏技術。針對采用 NiOx 作為空穴傳輸層（HTL）的反向（p-i-n）電池因能級對齊不佳緻效低的難題，對比了常規 p-i-n 電池與在 NiOx 上用 Me-PACz 作自組裝單分子層（SAM）的電池。結果表明，含 SAM 的電池開路電壓和效率更高。溫度直流和交流特性顯示，引入 SAM 減少了界面處的複合，從鈣鈦礦帶隙（1.6 eV）及載流子活化能（參考電池約 1.1 eV、SAM 電池約 1.59 eV）的對比可看出。最後進行的超 500 天戶外小型模塊老化實驗結果顯示，含 SAM 的小型模塊穩定性低於參考層結構模塊，因其短路電流大幅下降，可能由 SAM 空間位劣化所緻。

https://doi.org/10.1002/solr.202500243

這項研究開發了兩種銅基氧化還原穿梭體（RSs），分別基於五齒配體PY4PZMe2和PY5Me2，並在染料敏化太陽能電池（DSC）中進行測試。盡管基於PY4PZMe2的RS預測具有更高的理論最大開路電壓（VOC），但在實際測試中，基於PY5Me2的RS在1個太陽光照下表現更優，VOC達到642 mV，而基於PY4PZMe2的RS僅為494 mV。進一步的電化學阻抗譜（EIS）分析表明，基於PY4PZMe2的RS更容易發生有害的複合過程。在低光照條件下，基於PY5Me2的RS表現出卓越的光電轉換效率（PCE），在2400 lx（4.7 W/m²）的光照下達到21.2%，比全太陽光照條件下的效率提高了4倍，而基於PY4PZMe2的RS在相同條件下的PCE為11.4%，提高了5倍。這些結果突顯了銅基氧化還原穿梭體在低光照應用中的巨大潛力。

https://doi.org/10.1021/acsaem.5c00998

本研究通過在1.7 eV帶隙的混合鹵化物鈣鈦礦與電子傳輸層（ETL）界面處使用1,3-二氨基丙烷（DAP）作為化學修飾劑，顯著提升了單結電池的光電轉換效率（PCE），主要通過將開路電壓（VOC）從1.06 V提高到1.15 V。此外，C60蒸發後的後處理退火步驟進一步改善器件性能，使填充因子（FF）相比對照組提高20%。研究發現，退火有助於改善太陽能電池電子傳輸層（ETL）和空穴傳輸層（HTL）界面處的成分均勻性，防止有害的帶隙釘紮現象，並提高C60的附著力。DAP與鈣鈦礦表面的甲酰胺（FA+）反應形成較大的分子陽離子1,4,5,6-四氫嘧啶陽離子（THP+），停留在界面處。結合DAP和C60界面退火處理的矽-鈣鈦礦疊層電池的PCE達到25.29%，而對照組為23.26%。研究凸顯了二胺的化學反應性和C60/路易斯堿鈍化界面的熱後處理在提升寬禁帶混合陽離子混合鹵化物鈣鈦礦疊層太陽能電池性能方面的重要作用。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c07722

本研究針對全無機鉛錫鈣鈦礦太陽能電池展開深入探索，其在效率與穩定性上展現出超越傳統有機 - 無機雜化鈣鈦礦電池的潛力。創新性地提出氟摻雜氧化錫（F - SnO₂）/ 空穴傳輸層 / 全無機鉛錫梯度鈣鈦礦 / 電子傳輸層 / 二硫化鉬（MoS₂）/ 銀結構模型，並借助太陽能電池電容模擬器進行優化模擬。研究剖析吸收層梯度分布、摻雜及缺陷密度對性能的影響，引入 10nm MoS₂層調節能帶結構，使轉換效率達 21.06%。綜合考量界面缺陷與不同傳輸材料作用，最終優化器件性能參數為 VOC=0.75V，JSC=32.1mA cm⁻²，FF=75.05%，PCE=17.94%。為該領域電池研發提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/adts.202500068

本研究通過引入 1,5 - 萘二胺（15 - NDA）有機間隔陽離子，成功製備出效率達 7.33% 的二維 Dion - Jacobson 錫鈣鈦礦太陽能電池。實驗表明，15 - NDA 的強 π - π 共軛作用使分子間相互作用增強，提升了薄膜的均勻性和緻密性，抑製了 Sn²⁺和 I⁻的氧化，減少了缺陷態密度。基於 15 - NDA 的鈣鈦礦薄膜展現出更長的載流子擴散長度和更快的電荷提取效率。具體而言，（15 - NDA）FA₃Sn₄I₁₃太陽能電池的短路電流密度（Jsc）、開路電壓（Voc）和填充因子（FF）分別達到 21.32 mA cm⁻²、493 mV 和 69.74%，相比（p - PDA）FA₃Sn₄I₁₃器件的 19.20 mA cm⁻²、433 mV 和 62.18% 有顯著提升。同時，15 - NDA 基器件在空氣和氮氣環境中的穩定性也得到增強。

https://doi.org/10.1002/smll.202412755

本研究戰略性地設計了一種多功能固體添加劑 3,5 - 二溴茴香醚（DBA），用於調控有機光伏系統中的分子聚集和結晶性，以提升器件效率和穩定性。DBA 作為揮發性固體添加劑，融合了鹵素和烷氧基功能，可同時與 PM6 和 Y6 互動，促進面式分子取向和纖維網絡形成。經 DBA 處理的器件實現了 18.34% 的光電轉換效率（對照組為 17.13%），短路電流密度達 28.24 mA/cm2，填充因子為 78.6%。DBA 還展現出卓越的穩定性和廣泛的材料系統適用性，為開發多功能固體添加劑和可擴展的高效有機太陽能電池提供了通用框架。

https://doi.org/10.1002/cjoc.70127

本研究通過在鈣鈦礦前驅體溶液中引入1,4-丁烷磺內酯作為第二溶劑，調控鈣鈦礦的成核結晶過程，實現了鈣鈦礦薄膜缺陷的自修複，製備出高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池。研究發現，1,4-丁烷磺內酯與溶質的相互作用降低了成核密度，抑製了二次成核，其環開反應產物能有效鈍化鈣鈦礦表面缺陷，最終使n-i-p平面鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率達26.5%，認證效率為26.2%，且長期穩定性顯著提升。

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01704-2