本研究成功開發了一種原位聚合策略，構建功能性底部界面層與體相聚合物網絡，實現了大氣環境下刮塗鈣鈦礦薄膜的結晶控製與缺陷鈍化。具體而言，我們采用甲基丙烯酰氧乙基氯化銨作為單體，沉積於基底並在熱退火過程中聚合。當含有該單體的鈣鈦礦前驅體被刮塗時，底部聚合物界面層與體相中原位形成的聚合物網絡之間產生協同作用，顯著提升了薄膜的均勻性與結晶度。此外，嵌入的聚合物網絡有效緩解了受損器件的鉛泄漏，並抑製了Ni³⁺引發的Γ氧化為I₂。最終，基於大氣刮塗鈣鈦礦薄膜的器件在5×5 cm²微型組件（有效面積10.80 cm²）中實現了20.78%的穩態效率。該研究為可擴展鈣鈦礦光伏技術提供了兼具高性能與環境可持續性的解決方案。

https://doi.org/10.1002/ange.202515623

本文在鈣鈦礦前驅體墨水中嵌入機械互鎖網絡，構建三維結構以固定鈣鈦礦膠體顆粒，抑製印刷過程中的團聚。該動態網絡在剪切誘導流動下實現膠體顆粒的均勻共沉積，形成高質量晶體薄膜並提升光電性能。采用機械互鎖網絡摻雜前驅體墨水製備的柔性鈣鈦礦太陽能電池表現出卓越性能，在小面積器件（0.10 cm²）和大面積組件（100 cm²）中分別實現26.22%和19.44%的創紀錄效率，同時顯著提升長期運行穩定性與機械魯棒性。

https://doi.org/10.1038/s44160-025-00904-6

本文報道了一種逆向層層沉積策略，通過先沉積有機甲脒碘化物，再沉積無機前驅體，有效控製了固相前驅體的擴散過程。後續退火處理增強了界面接觸，促進了高效電荷提取，並實現了自上而下的鈣鈦礦結晶，提升了垂直均勻性。我們製備的全熱蒸發反型鈣鈦礦太陽能電池，在0.066 cm²活性面積上實現了25.19%的光電轉換效率，在1 cm²面積上達到23.38%。未封裝的器件在最大功率點連續運行1000小時後，仍能保持初始效率的95.2%。

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01768-0

本文開發了一種弱p型材料——乙二胺乙酸甲胺（EDTA-N）與氧化鎳（NiOxx）結合作為空穴選擇性層。EDTA-N作為CsPbI33與NiOxx之間的橋梁，有效增強了從CsPbI33到NiOxx的載流子提取，並促進了高質量無機鈣鈦礦薄膜的後續生長。此外，EDTA-N可與底部界面的未配位Pb2+2+配位，抑製界面非輻射複合。同時，CsPbI33與NiOxx之間形成的梯度能級排列進一步提升了開路電壓。基於此，CsPbI33無機鈣鈦礦太陽能電池實現了21.52%的光電轉換效率，無機鈣鈦礦/矽疊層電池更是創下27.92%（認證效率27.18%）的紀錄。在空氣中未封裝條件下，該疊層電池在連續光照500小時後仍保持96.89%的初始效率，在85℃氮氣環境中加熱1000小時後仍保留87.48%的初始效率。

https://doi.org/10.1002/adfm.202420249

本研究首次量化了抑製碘離子遷出所需的能壘閾值，並設計了一種複合功能層，通過散射與漂移協同作用達到該能壘要求，使碘離子遷移率降低99.9%。同時，我們采用高功函數的聚乙烯哢唑作為空穴傳輸材料，有效抵消由表面電場引起的能帶偏移，提升空穴提取效率。最終，器件獲得25.7%的認證穩態效率，並在85°C、最大功率點追蹤下運行1500小時後仍保持95%以上的初始效率。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64390-2

本研究通過中間相演化實現了~1.7 eV寬帶隙鈣鈦礦的穩定化，並引導其進入自引導晶體生長模式。在沉積初期形成的CsI₂Br中間相能夠引導多晶薄膜沿特定取向生長。原子尺度掃描透射電鏡顯示，CsI₂Br的（123）晶面與鈣鈦礦（200）晶面匹配良好，引導了沿{100}方向的相幹生長。這使得鈣鈦礦結晶度顯著提升，（100）衍射峰強度提高兩個數量級，半高寬從0.249°降至0.148%。最終製備的太陽能電池表現出優異的熱穩定性和運行穩定性，在室溫下MPPT運行超過3000小時、110°C高溫下超過500小時仍保持性能，預計壽命約70,000小時。該器件實現了21.37%的光電轉換效率和＞84%的填充因子，為製備穩定高效的疊層光伏器件提供了有力路徑。

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02375-8

本文設計了三種具有不同取代基的新型多功能空穴界面分子，用於鈍化鈣鈦礦/HTL界面缺陷。這些分子將空穴傳輸基團與鈍化單元集成在一起，實現了有效的缺陷鈍化、優化的能級排列，並促進了高效的載流子提取。在三種空穴傳輸界面分子中，含有-MeS和HAI單元的3-(3,6-雙(4-(雙(4-(甲硫基)苯基)氨基)苯基)-9H-哢唑-9-基)己-1-胺氫碘酸鹽表現出優異的界面鈍化能力，並與Spiro-OMeTAD具有更好的化學兼容性，顯著降低了缺陷密度並增強了空穴傳輸。基於MeS-TPA-Cbz-HAI的器件實現了25.83%的光電轉換效率。此外，未封裝器件在環境條件下連續運行1000小時後仍保持94%的初始效率，展現出卓越的長期穩定性。該空穴界面分子設計策略為實現鈣鈦礦太陽能電池的高效率和高運行穩定性提供了可行路徑。

https://doi.org/10.1002/ange.202513869

本研究引入了一種氟化呱啶衍生物——4-三氟甲基呱啶（p-CF₃PIP），作為3D鈣鈦礦的精確表面重構劑。通過利用–CF₃基團的強疏水性以及呱啶環與碘化鉛之間的配位作用，該方法促進了高n值（n = 4）2D鈣鈦礦的生長，顯著提升了薄膜穩定性。3D/2D結構顯著促進了電子的提取與傳輸，有效降低了界面缺陷態密度，從而抑製了載流子複合。所得反式PSC（帶隙1.55 eV）實現了26.17%的卓越光電轉換效率（PCE）和1.194 V的高開路電壓（VOC）。該策略具有廣泛適用性：柔性器件效率達24.26%，寬帶隙（1.68 eV）體系效率達22.72%。值得注意的是，3D/2D異質結展現出優異的長期穩定性，在25°C下ISOS-L-1協議中1730小時後仍保持99%的初始PCE，並在85°C最大功率點跟蹤423小時後僅衰減20%。

https://doi.org/10.1002/adma.202511162

本文報道了~1.7 eV寬帶隙鈣鈦礦通過中間相演化的穩定性，實現了自導向晶體生長模式。沉積初期形成CsI2Br中間相，引導多晶膜定向生長，具有獨特的織構。原子尺度掃描透射電子顯微鏡顯示CsI2Br面間距為2.9-Å，與鈣鈦礦（200）面相匹配，引導相幹{100}生長。這導緻結晶度增強，（100）衍射強度增加了2個數量級，半峰寬從0.249°減少到0.148°，與溶液處理的薄膜相比。由此產生的太陽能電池表現出出色的熱穩定性和工作穩定性，在室溫下保持最大功率點跟蹤性能超過3,000小時，在110°C下保持超過500小時，預計使用壽命約為70,000小時。憑借21.37%的功率轉換效率和84%的FF，這項工為高效穩定的疊層光伏發電提供了一條引人注目的途徑。

https://www.nature.com/articles/s41563-025-02375-8

本研究量化了阻止碘離子從鈣鈦礦膜遷移所需的勢壘能，並開發了一種複合層，利用鈣鈦礦表面的散射和漂移效應來滿足這一閾值，將離子遷移減少了99.9%。此外，利用具有高功函數的聚（n -乙烯基哢唑）作為空穴傳輸材料，解決了漂移電場引起的帶移問題，從而提高了空穴提取效率。最終，該器件達到了25.7%的認證穩態效率，並在85°C最大功率點跟蹤下，在1500小時後保持>95%的初始效率。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64390-2