本文報道了一種對多種頂界面帶電缺陷的同時修複策略。采用擁有豐富官能團的L-酪氨酸甲酯鹽酸鹽（LTMH）來修飾鈣鈦礦薄膜的表面。通過多個官能團（-NH2, -NH3+, -C=O, -OH, -Cl−）與帶電缺陷之間的多種化學作用實現全面缺陷鈍化。該精心設計的表面調控策略能夠降低界面缺陷密度、增加鈣鈦礦載流子壽命、抑製離子遷移和促進能級排列，導緻效率和穩定性的同時提升。結果，基於LTMH修飾的鈣鈦礦電池實現了24.25%的效率，該效率處於空氣中製備鈣鈦礦電池報道的最高效率之中。而且，電池在10-20%的相對濕度條件下老化2000小時後仍然保留初始效率的96.77%，在65°C老化1000小時後保留初始效率的81.85%。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725071396
本研究提出一種創新的平行偶極工程策略，通過設計苯氧乙基銨鹵化物（POEAX，X = I, Br, Cl）調控界面偶極方向。其中，POEACl的偶極矩與界面電場平行，通過強Pb-O配位抑製缺陷，並將導帶偏移從0.40 eV降至0.23 eV，顯著提升載流子提取效率。基於此，WBG子電池實現了1.352 V的開路電壓和19.54%的轉換效率。進一步與窄禁帶子電池集成後，全鈣鈦礦疊層電池的冠軍效率達28.92%（認證28.51%），並在連續運行1000小時後仍保持90%的初始效率。該研究為高效鈣鈦礦光電器件提供了全新的界面設計範式。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee02696b
通過共軛有機間隔基調控結晶動力學實現兩步沉積錫基鈣鈦礦太陽能電池的有序外延生長
本文https://doi.org/10.1002/anie.202513416創新性地開發了一種簡便的準外延生長策略，通過引入具有增強π-共軛作用的2-(萘-2-基)乙胺氫碘酸鹽（NEAI）構建取向排列的2D鈣鈦礦，作為3D鈣鈦礦（100）主導晶面取向的模板。NEAI與SnI₂反應預形成NEA₂SnI₄，隨後通過能量不利的路徑轉化為NEA₂FASn₂I₇並最終生成FASnI₃，從而延緩結晶動力學。此外，這種創新方法優化了載流子傳輸動力學，同時賦予器件強大的熱降解抗性和增強的長期穩定性。最終，基於NEAI的太陽能電池實現了14.03%（0.04 cm²）和12.44%（1 cm²）的顯著效率，是兩步沉積錫基鈣鈦礦光伏器件的最高紀錄。這項研究為製備高度有序的錫基鈣鈦礦薄膜提供了新思路，為高性能無鉛鈣鈦礦光伏器件的發展鋪平了道路。
https://doi.org/10.1002/anie.202513416
本綜述重點介紹了鈣鈦礦基疊層太陽能電池的最新進展與挑戰，聚焦於寬帶隙鈣鈦礦在不同疊層配置中的光物理性質和應用。同時，文章還概述了未來研究方向，旨在提升性能和長期穩定性，以加速其工業化部署。
https://doi.org/10.1002/adma.202508331
半透明鈣鈦礦頂電池CIGS底電池集成四端疊層器件，效率高達29.06%！
本研究引入阿苯達唑（ALB）作為Me-4PACz的表面修飾劑。ALB溶液能夠緩解Me-4PACz的聚集，促進弱結合Me-4PACz分子的解吸和重排過程。同時，其路易斯堿性基團提高了薄膜質量，減少了埋底界面缺陷，並優化了能級對齊。此外，ALB與Me-4PACz之間形成定向π-π相互作用，最終抑製了非輻射複合並促進了載流子傳輸。優化後的倒置寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池實現了22.68%的功率轉換效率（PCE），未封裝的器件在736小時連續最大功率點跟蹤（MPPT）光照下仍保持初始效率的93.87%。進一步將ALB修飾的半透明鈣鈦礦頂電池與1.03 eV帶隙的CuInGaSe₂（CIGS）底電池集成，製備了四端疊層器件，總效率高達29.06%。這一雙重目標策略為同時提升HTL和鈣鈦礦層的薄膜質量提供了一種簡單有效的方法。
https://doi.org/10.1002/adma.202505597
揭示矽異質結太陽能電池中混合缺陷的轉化與鈍化動力學
本研究通過雙相電容瞬態（C(t)）分解，探究了矽異質結（SHJ）中與鈍化相關的缺陷動態轉化。結果顯示，SHJ的C(t)響應呈現雙相特性，揭示了兩種不同的鈍化相關缺陷構型。研究表明，鈍化質量不僅取決於缺陷濃度，還與缺陷的鍵合構型密切相關。這些構型會隨著沉積條件、層堆疊順序和熱退火過程演化為更深或更淺的能級缺陷，最終影響材料整體性能。本研究將缺陷轉化與鈍化質量聯系起來，為半導體器件中的缺陷控製提供了新見解。此外，雙相C(t)分解技術的應用範圍還涵蓋鈣鈦礦和疊層太陽能電池、發光二極管、光電探測器以及金屬-氧化物-半導體器件，展現了其在提升器件性能方面的潛力。
https://doi.org/10.1002/adfm.202508814
工業可行的TiOₓ電子選擇性鈍化接觸用於高效穩定的p-i-n鈣鈦礦/TOPCon疊層太陽能電池
本研究首次報道了一種基於穩定且工業可擴展的TiOₓ電子選擇性鈍化接觸的p-i-n鈣鈦礦太陽能電池（PSC），該鈍化層通過軟斜角蒸鍍法沉積。這一無機中間層有效減少了鈣鈦礦表面的PbI₂含量，鈍化了未配位的Pb²⁺離子，增強了n型摻雜，並降低了與C₆₀的導帶偏移。此外，它還通過固定電荷提供場效應鈍化以增強電子選擇性，並通過介電屏蔽抑製界面缺陷處的載流子捕獲。優化後的1.68 eV單結PSC實現了21.4%的PCE，並在未封裝條件下表現出優異的擱置、熱和操作穩定性。與雙面隧穿氧化物鈍化接觸（TOPCon）矽底電池集成後，0.14 cm²的疊層器件實現了31.3%的穩定PCE（1 cm²器件為29.7%），這是鈣鈦礦/矽同質結疊層電池中報道的最高效率之一。本研究凸顯了TiOₓ鈍化接觸的工業可行性，為高效、穩定且商業化的鈣鈦礦/矽疊層太陽能電池提供了關鍵界面鈍化策略。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495625006047
大環雙功能配位直接調控鉛碘骨架，打破二維鈣鈦礦太陽能電池的效率-穩定性瓶頸
本文提出了一種通用的相調控策略，直接針對量子阱定義的鉛碘骨架，繞過了傳統的間隔陽離子膠體工程。通過引入具有雙功能的大環配位分子（β-環糊精，β-CD），實現了動態配位調控與原位鉛固定的同步作用：1）動態配位和空間限製引導膠體自組裝，通過預有序溶劑化中間相控製量子阱生長和成核；2）通過穩定的金屬-有機鍵選擇性螯合遊離Pb²⁺離子，減少加工和運行中的鉛泄漏。膠體化學和結晶動力學分析表明，β-CD在膠體階段降低了n相多分散性，使薄膜具有均勻的相分布和最小化的能量無序，從而優化載流子傳輸並抑製能量損失，最終實現了二維鈣鈦礦太陽能電池23.11%的創紀錄效率。這項工作為低維鈣鈦礦的相調控提供了通用範式，通過直接調控鉛碘骨架而非外圍組分，彌合了效率與穩定性之間的鴻溝。
https://doi.org/10.1002/adfm.202513938
通過二胺摻雜PCBM實現高效純碘寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的雙重優化
本文提出了一種針對鈣鈦礦/PCBM界面的雙重優化策略：將丙二胺碘（PDAI₂）/異丙醇溶液摻雜到PCBM/氯苯溶液中，並沉積在Cs₀.₄DMA₀.₂FA₀.₂MA₀.₂PbI₃鈣鈦礦層上。異丙醇顯著改善了PCBM溶液的潤濕性，有助於形成光滑的PCBM層並節省材料。更重要的是，PDAI₂不僅鈍化鈣鈦礦表面缺陷以抑製非輻射複合，還誘導PCBM的n型摻雜，提升載流子遷移率和費米能級，從而減少能量損失並促進電子轉移。最終，器件實現了21.84%的高效率（1500小時連續光照後保持92%初始效率），並在室內光照下（1000 lux, 280 µW cm⁻²）達到41.05%的驚人效率。
https://doi.org/10.1002/adfm.202502847
效率25.8%+壽命超千小時！」螺-吩噻嗪HTM突破鈣鈦礦電池商業化瓶頸
本文報道了一類基於螺-吩噻嗪的HTMs（PTZ），旨在解決這些問題。其中，氟衍生物（PTZ-Fl）表現出更強的Li⁺親和力，並通過嵌入鈣鈦礦鈍化層形成緻密界面，有效抑製Li⁺遷移。采用PTZ-Fl的鈣鈦礦太陽能電池實現了高達25.8%的光電轉換效率（反向掃描認證效率為25.2%），並在ISOS-L-3測試條件下運行1000小時後仍保持80%的初始性能。此外，5×5 cm微型模塊的效率達到22.1%，優於基於螺-OMeTAD的器件，並在ISOS-D-1協議下運行1100小時後效率保持率超過85%。這些結果表明，PTZ-Fl不僅能實現高效率，還顯著提升了運行穩定性，為下一代鈣鈦礦太陽能電池的大規模應用提供了可行路徑。
https://doi.org/10.1002/adma.202505475
碘乙氧基乙烷協同雙缺陷鈍化實現高效倒置無機鈣鈦礦太陽能電池
本文提出了一種有效的界面鈍化策略，通過引入1,2-雙(2-碘乙氧基)乙烷（BIEE）分子作為界面鈍化劑。BIEE中的氧原子可與未配位的鉛離子配位，同時碘原子占據相鄰的鹵素空位，這種雙重相互作用有效降低了缺陷密度、抑製了離子遷移並改善了界面能級對齊。通過這種表面工程方法，倒置CsPbI₃−ₓBrₓ PSCs在1太陽光等效照射下實現了21.9%的PCE，在室內LED照明（1000 lux，281 µW cm⁻²）下達到了42.6%。此外，在N₂環境中連續1太陽光照射1170小時的MPP跟蹤下，BIEE修飾器件的PCE仍保持初始效率的95.8%。
https://doi.org/10.1002/adfm.202515665
晶格錨定策略穩定α-FAPbI₃鈣鈦礦，實現高性能X射線探測器
本研究通過引入共軛有機陽離子（1H-1,2,4-三唑-3-硫醇，HtrzT⁺）構建低維(HtrzT)PbI₃鈣鈦礦，其晶格與α-FAPbI₃二維平面高度匹配。這種錨定策略顯著增強了Pb-I鍵強度，緩解了晶格應變，從而提升了結構穩定性和載流子傳輸效率。基於(HtrzT)PbI₃(1.0)/FAPbI₃的X射線探測器實現了超高靈敏度（1.83×10⁵ μC Gyₐₐ⁻¹ cm⁻²）和超低檢測限（27.6 nGyₐₐ s⁻¹），並能耐受117 Gyₐₐ的輻射劑量（相當於117萬次胸部X光劑量），展現出卓越的長期穩定性。
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01856-4
本研究提出了一種結合柔性頭基和剛性連接基的SAM材料設計策略，以(4-(二苯氨基)苯基)膦酸為模型分子。與傳統材料相比，該設計實現了優異的能級對齊、提升的空穴提取效率以及增強的電荷傳輸性能，有效降低了非輻射複合。基於此材料的器件在小面積（0.0715 cm²）和大面積（1 cm²）上分別實現了26.21%和24.49%的功率轉換效率，為鈣鈦礦太陽能電池的效率和長期穩定性提供了新思路。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62388-4
原位形成穩定的層狀金屬有機複合物穩定晶界，實現高性能倒置鈣鈦礦太陽能電池
本文報道了一種新型晶界穩定策略，通過在鈣鈦礦前驅液中引入2-碘咪唑（2-IM）來管理鈣鈦礦薄膜中不穩定的殘留碘化鉛。2-IM能夠將晶界殘留的不穩定的碘化鉛原位轉化為強健的金屬有機絡合物（2-IMPbI2），該絡合物顯示了有序的六方層狀晶體結構。揭示了2-IMPbI2相比於PbI2具有更好的缺陷鈍化效果和穩定性。形成的2-IMPbI2促進了鈣鈦礦結晶、鈍化了晶界缺陷、抑製了離子遷移、緩解了相分離和促進載流子傳輸，最終同時提高了電池效率和穩定性。由於精心設計的晶界調控策略，1.66eV反式電池獲得了24.12%的效率，該效率處於1.66eV反式電池報道的最高效率之中。1.53eV反式電池實現了26.84%的效率，證明了該晶界修飾策略具有很好的普適性。而且，基於2-IMPbI2的寬帶隙鈣鈦礦電池在最大功率點持續跟蹤1000小時後仍然保留初始效率的94%，在85 °C加熱老化500小時後仍然保留初始效率的90%。
https://doi.org/10.1002/adma.202511124
單結CsPbBr₃太陽能電池耦合電解槽實現太陽能水分解
本研究展示了一種基於單結CsPbBr₃太陽能電池（帶隙2.3 eV，開路電壓>1600 mV）的光伏-電化學系統，僅需單一光吸收器即可實現“2光子產1氫分子（S₂）”的可見光驅動全水分解，太陽能-氫轉化效率（STH）達1.7%，並通過實驗驗證了氫氣生成。進一步分析表明，該系統未來STH效率可提升至12%，且氫氣的平準化成本（LCOH）有望降至5.5美元/千克，為S₂型光伏-電化學系統樹立了新標杆。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58980-3
具有高熱擴散率和抑製鉛泄漏的環保柔性鈣鈦礦太陽能電池
本文報道了一種耐用的f-PSC，它通過加入一種新型聚丙烯酸接枝氧化石墨烯(GO-PAA)納米複合材料來實現。結果表明，由於GO-PAA具有極高的熱擴散率以及與鈣鈦礦組分的緊密結合，鈣鈦礦結晶始於GO-PAA表面。這使得能夠形成均勻的鈣鈦礦晶體，同時抑製晶格應變並增強跨晶粒互連。由於優異的機械性能，鈣鈦礦晶粒內GO-PAA的存在降低了楊氏模量並提高了鈣鈦礦薄膜對循環彎曲的機械阻力。此外，由於GO-PAA提高了水滲透的能量屏障，並有效吸附了泄漏的Pb2+，納米複合材料可以防止f-PSCs中的鉛泄漏，從而有效防止實際應用過程中意外損壞造成的環境汙染。最終獲得了綠色環保的f-PSCs，其冠軍效率高達24.2%，功率重量比為1.436 W/g，並具有出色的機械穩定性。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202501673
A’位偶極矩大小和方向決定層狀金屬鹵化物鈣鈦礦的電離能和電子親和勢
本文研究了A'位陽離子結構如何影響n=1 Sn和Pb基LHP的WF、電離能(IE)和電子親和能(EA)，這些LHP具有一系列鄰位和對位官能化的苯乙銨(PEA)碘化物衍生物。為了準確地分配IE和EA，開發了一種擬合方法，其中考慮了紫外和低能逆光電子能譜(UPS和LEIPS)中的儀器增寬σIB。密度泛函理論計算結合UPS和LEIPS測量表明，A'位陽離子的偶極子大小和方向對WF、IE和EA具有主要影響。在這裏，通過PEA上吸電子或供電子取代基的強度和位置來操縱偶極子的方向和大小，可以將WF調整高達1.2 eV，IE調整高達0.9 eV，EA調整高達1.2 eV。晶體結構表明Sn–I–Sn鍵角對光學間隙有明顯的影響；然而，這些Sn–I–Sn鍵角對傳輸能量的影響與A’偶極子的影響相比顯得微不足道。這些結果為如何調整LHP的WF和傳輸能量以實現光電器件集成提供了參考。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c08621?ref=pdf
通過布洛芬同時調節結晶動力學和抑製Sn2+氧化以實現高效的錫基鈣鈦礦太陽能電池
本文利用圖卷積神經網絡快速篩選常見的有機酸，並確定了具有中等酸性的布洛芬（IPF）分子作為合適的添加劑，從而在調控結晶動力學和抑製Sn2+氧化之間實現了微妙的平衡。此外，IPF的引入改善了錫基鈣鈦礦的形貌和結晶性，同時優化了其與功能層的能帶排列，從而促進了更高效的電荷傳輸。最終，添加布洛芬的錫基鈣鈦礦太陽能電池實現了高達15.63%的效率，開路電壓顯著提升，從0.78 V提升至0.94 V。此外，布洛芬中的疏水苯環和碳鏈增強了耐濕性，從而提高了錫基鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性，850小時後錫基鈣鈦礦太陽能電池仍能保持初始效率的90%。本研究強調了精準調控前驅體溶液中添加劑性質對於獲得高質量鈣鈦礦薄膜的關鍵作用，從而推動了更高效、更穩定的錫基鈣鈦礦太陽能電池的研發。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202501164
柔性與剛性的結合：鈣鈦礦太陽能電池的自組裝單層材料策略
本文提出了一種SAM材料設計策略，將柔性頭部基團與剛性連接基團協同作用。使用(4-(二苯氨基)苯基)膦酸作為模型分子，與傳統材料如(4-(9H-哢唑-9-基)苯基)膦酸和(4-(二苯氨基)苯乙基)膦酸相比，新材料生成了高質量的鈣鈦礦層。這種設計實現了卓越的能級排列、改進的空穴提取和增強的電荷傳輸效率，有效減少了非輻射複合。基於(4-(二苯氨基)苯基)膦酸的器件在小面積(0.0715 cm2)和大面積 (1 cm2)分別實現了26.21%和24.49%的功率轉換效率。這項工作建立了一種有效的SAM分子設計方法，為通過界面工程提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和長期穩定性提供了清晰的途徑。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-62388-4
通過原位形成堅固的層狀金屬有機複合物來穩定晶粒邊界，以實現高性能反式鈣鈦礦太陽能電池
本文報道了一種新的通過控製鈣鈦礦薄膜中不穩定殘留PbI2來穩定晶界的策略，該策略是通過將2-碘咪唑(2-IM)加入鈣鈦礦前驅體溶液中實現的。2-IMPbI2可以原位將晶界處不穩定的殘留PbI2轉化為堅固的金屬有機複合物2-IMPbI2，該複合物具有有序的六方層狀晶體結構。研究發現，2-IMPbI2比PbI2具有更好的缺陷鈍化效果和穩定性。形成的2-IMPbI2促進鈣鈦礦結晶，鈍化晶界缺陷，抑製離子遷移，減輕相偏析，促進載流子傳輸，從而同時提高PCE和穩定性。得益於巧妙的晶界調製策略，反式1.66 eV鈣鈦礦太陽能電池的效率高達24.12%，達到迄今為止報道的1.66 eV 鈣鈦礦太陽能電池的最高效率之一。該策略展現了良好的普適性，實現了高效的1.53 eV鈣鈦礦太陽能電池，效率高達26.84%。此外，采用2-IMPbI2製備的反式寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池在連續最大功率點運行1000小時後，以及在85 °C下經受500小時熱應力後，效率分別保持初始效率的94%和90%。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202511124
單結CsPbBr3太陽能電池與電解池耦合用於太陽能電解水
本文展示了可見光活性單光吸收器——2個光子對1個氫氣（S2）通過光伏電化學系統進行整體水分解，這可以通過單結太陽能電池實現，由CsPbBr3（帶隙為2.3 eV）太陽能電池組成，開路電壓大於1600 mV可以為水電解槽供電，並實現1.7%的太陽能到氫效率，並確認有H2氣體生成。操作點顯示可能的STH 為5.0%。該結果證明了其在不久的將來效率提升（最大12%）和技術經濟分析（氫氣成本適中，為 5.5 美元/千克）的前景，可作為S2 PV-EC系統的基準。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58980-3
30cm×30cm 22.1%！高效精確的溶液-真空混合批量製造二維/三維鈣鈦礦模組
本文開發了一種溶液-真空混合批量製造方法，通過全真空蒸發在溶液沉積的三維塊體薄膜上精確沉積納米級二維（2D）覆蓋層。全真空沉積的2D鈣鈦礦覆蓋層可以通過所需的成分和化學計量進行精細控製，以鈍化缺陷並修複原始針孔。通過製造30 cm×30 cm無針孔鈣鈦礦子模塊證明了這種溶液-真空混合沉積的高度加工可擴展性，其功率轉換效率（PCE）高達22.10％（認證PCE為21.79％）。該發現為高效、可重複的大規模生產鈣鈦礦模塊開辟了一條新途徑。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-62392-8
