不到半个月，钙钛矿叠层爆发6篇！

1.Nature：34.58%效率新纪录！高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池：不对称自组装分子的突破

在织构化硅基底上实现高度有序且均匀覆盖的自组装单分子层（SAMs）是提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池（TSCs）效率的关键挑战。本研究隆基何永才、李振国、徐希翔、何博和苏州大学刘江等人设计了一种名为HTL201的不对称SAM分子，其以咔唑为核心，侧链含锚定基团和间隔基，作为钙钛矿/硅叠层电池的空穴选择层（HSL）。与传统的对称SAM分子相比，HTL201分子通过最小化空间位阻和增强与透明导电氧化物（TCO）的相互作用，显著提升了覆盖率和界面协调性。

优化的能级排列和界面缺陷钝化使钙钛矿层的准费米能级分裂（QFLS）值提高，最终实现了开路电压（VOC）接近2 V的突破性性能，并获得认证的34.58%的功率转换效率（PCE），创下钙钛矿/硅叠层电池的效率纪录。

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09333-z

2.Nat Energy：27.35%！抑制钙钛矿缺陷钝化失效的钙钛矿/Cu(In,Ga)Se₂叠层太阳能电池

宽禁带钙钛矿与Cu(In,Ga)Se₂（CIGS）的薄膜叠层太阳能电池因其轻量化和低成本潜力备受关注，但受限于钙钛矿的复合损失和光热诱导降解，其效率和稳定性仍落后于单结器件。本研究北京理工大学姜岩和陈棋等人揭示，传统钝化策略在光热应力下会因钝化剂解吸而失效。通过设计具有特定官能团（如磺酰氟基团）的芳香铵钝化剂（TAR 3），实现了多站点缺陷钝化，抑制了钝化剂解吸和相分离。

宽禁带钙钛矿太阳能电池效率达23.5%，并在50°C、1太阳光照下运行1,000小时无显著衰减。叠层器件稳态效率达27.93%（认证27.35%），并在-38°C空气中稳定运行420小时。

3. Nat. Commun.：26.46%的创纪录效率!钙钛矿/有机叠层太阳能电池

真空辅助混合沉积法因其便于放大生产、能够实现保形生长且避免使用有毒溶剂等优势，已被广泛应用于宽带隙（WBG）钙钛矿。然而，对于薄膜基叠层太阳能电池性能提升至关重要的宽带隙钙钛矿（>1.8 eV）的生长，在混合沉积过程中仍难以实现充分控制。在本研究中，新加坡国立大学侯毅等人引入了丙胺盐酸盐（PACl），在退火过程中，其显著增强了（100）晶面的面内堆叠，有效调控了1.84 eV宽带隙钙钛矿的定向晶体生长。这种方法降低了缺陷密度，并相应地提高了载流子扩散长度。

因此，混合沉积的宽带隙钙钛矿（>1.8 eV）太阳能电池实现了17.48%的最大效率和超过1.315 V的开路电压（Voc）。当将其与有机子电池集成于两端叠层结构中时，该叠层器件展现出26.46%的创纪录效率，并在0.05 cm²的有效面积上获得了25.82%的认证效率。

4.EES：28.6%！全钙钛矿叠层电池

对异质结界面的深入理解使多结光伏器件能够实现超过单结极限的功率转换效率。然而，对于宽带隙钙钛矿，有源层和电荷传输层的异质结上能量损失阻碍了多结器件达到其全部效率的潜力。牛津大学Henry J. Snaith、Junke Wang等人发现，对于具有混合卤化物成分的多晶钙钛矿薄膜，晶体终端在宽带隙钙钛矿的界面钝化中起着至关重要的作用。作者发现，通过将多晶钙钛矿薄膜的生长模板化到优选的（100）面，可以降低深能级陷阱态的密度，增强修饰配体的结合。这导致异质结界面大大改善，导致1.77 eV单结钙钛矿太阳能电池的开路电压为1.38 V。

此外，单片全钙钛矿双结太阳能电池实现了高达2.22 V的开路电压值，在0.25cm2和1.0 cm2的电池面积下，最大功率点跟踪效率分别达到28.6%和27.7%，同时在85°C下表现出了优异的工作稳定性和热稳定性。

https://doi.org/10.1039/D5EE02462E

5.AEM：认证效率32.41%@1 cm2！钙钛矿/硅叠层太阳能电池

宽带隙混合卤化物钙钛矿中的相分离仍然是太阳能电池（包括串联结构）运行稳定性的关键瓶颈。虽然结晶过程中晶界处的碘化铅（PbI2）偏析被认为是这种退化的关键驱动因素，但抑制其在源头形成的策略仍未得到充分探索。近日，浙江大学余学功、Hang Pengjie等人通过原位交联添加剂工程调节钙钛矿结晶来解决这一问题。交联聚合物网络的形成固定了铅相关框架，以促进PbI2抑制下更完全的钙钛矿相变。这些网络均匀分布在整个钙钛矿晶界上，同时钝化缺陷并抑制离子迁移，从而在钙钛矿中实现相分离。

该方法使1.68 eV钙钛矿太阳能电池能够实现23.03%的功率转换效率，并提高了操作稳定性，在最大功率点跟踪下1100小时后仍保持90%以上的初始性能。在45°C的高温下进行1400小时的照明测试后，集成钙钛矿/硅串联电池在1 cm2面积内的效率为32.57%（认证32.41%），效率保留率为90%。

https://doi.org/10.1002/aenm.202502696

6.AEM：高效全钙钛矿叠层太阳能电池结晶控制的空间约束和动态协调协同

由发散结晶动力学和Sn2+偏析引起的Sn-Pb窄带隙（NBG）钙钛矿（PVK）中Pb/Sn不均匀分布导致了有害的带隙波动和界面复合。近日，暨南大学麦耀华、范建东、吴绍航等人报道了一种用6-8个巯基（-SH）设计的多功能环糊精衍生物（MCD）添加剂，该添加剂通过原位结晶调节和离子均化同步解决了这些挑战，同时通过其还原能力抑制Sn2+的氧化，并通过动态硫-金属配位键对Pb2+/Sn2+离子的双螯合调节结晶动力学。

理论和实验分析表明，这种双功能机制减缓了成核过程中的离子迁移，使高质量NBG PVK薄膜的生长具有抑制的缺陷密度和均匀的Pb/Sn分布。这种均匀化源于MCD的多齿硫醇配位，它与Pb2+/Sn2+形成动态螯合网络，调节离子释放速率并抑制局部过饱和。环状低聚糖骨架进一步施加空间限制，抑制离子聚集和无序成核。因此，优化的NBG PVK太阳能电池实现了22.3%的功率转换效率，同时抑制了非辐射损失，27.9%的全PVK串联太阳能电池在1320小时内具有极高的长期稳定性。

https://doi.org/10.1002/aenm.202502835

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