1. ACS Energy Lett.：20.82%效率！富含銫鈣鈦礦量子點穩定FAPbI3鈣鈦礦
通常通過將銫（Cs）摻入晶體結構中來改善甲脒碘化鉛鈣鈦礦（FAPbI3）的穩定性。 然而，這種方法的有效性受到Cs在本體FAPbI3中固有的低固溶度的限制。西安交通大學Wenxiu Que和布朗大學Nitin P. Padture, Yuanyuan Zhou和 Ou Chen團隊展示了一種方法，該方法需要將高Cs含量的Cs1-xFAxPbI3合金量子點（QD）溶液沉積到Cs含量少的 FAPbI3薄膜上。富含Cs的QD表面層的薄膜，其使FAPbI3薄膜的環境穩定性提高。效率可達20.82%。
Que, M., Dai, Z. et al. Quantum-Dot-Induced Cesium-Rich Surface Imparts Enhanced Stability to Formamidinium Lead Iodide Perovskite Solar Cells. ACS Energy Letters, 2019
Doi:10.1021/acsenergylett.9b01262 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01262
2. ACS Energy Lett.：電流超過33 mA cm-2！20.4%效率的錫鉛鈣鈦礦太陽能電池
基于錫鉛（Sn-Pb）的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）由于高電壓損失（VL）和紅外區域中的高光電流損耗，仍然表現出比純Pb對應物更低的效率（PCE）。東京大學Gaurav Kapil和九州工業大學Shuzi Hayase團隊探討了在鈣鈦礦Sn-Pb晶格中摻入少量的銫離子（Cs+）可以降低相對晶格應變，從而降低VL小于0.50 V，表面和體積陷阱密度也得到了降低。發現少量的Cs+降低了Urbach能量，這可以用作優化多陽離子鈣鈦礦材料的光電子和光伏特性的標志。該研究進一步證明，使用FTO可以獲得高的外部量子效率（在900nm處約80％）。該工作采用的策略將開路電壓提高到0.81 V，光電流密度為30 mA/cm2，PCE為20.4％，帶隙為1.27 eV的高效率的錫鉛鈣鈦礦太陽能電池。
Kapil, G., Bessho, T. et al. Strain relaxation and light management in tin-lead perovskite solar cells to achieve high efficiencies. ACS Energy Letters, 2019
Doi:10.1021/acsenergylett.9b01237 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01237
3. KAUST&南京大學AFM：14％效率的有機太陽能電池
非富勒烯受體（NFA）的分子取向和π-π堆積決定了其與聚合物供體的本體異質結共混物中的域尺寸和純度。南京大學Weihua Tang和阿卜杜拉國王科技大學Derya Baran團隊設計了兩種新型NFA，并分別表示為m-INPOIC或p-INPOIC。通過與帶有對烷基苯基側鏈的對應物（INPIC-4F）的比較研究，揭示了烷氧基定位對NFA的分子取向和光伏性能的影響。隨著向共軛骨架的向內收縮，m-INPOIC呈現出主要的正面取向以促進電荷傳輸。通過將m-INPOIC和PBDB-T混合作為活性層的有機太陽能電池（OSC）表現出12.1％的效率。通過引入PC71BM作為固體加工助劑，三元OSC進一步優化，以提供14.0％效率，這是迄今為止文獻中報道的單結OSC中最高的效率。PBDB-T：m-INPOIC：基于PC71BM的OSC表現出超過11％效率，即使有效層厚度超過300 nm。
Molecular Orientation Unified Nonfullerene Acceptor Enabling 14% Efficiency As‐Cast Organic Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2019, 1903269. https://doi.org/10.1002/adfm.201903269
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201903269
4. 京都大學Acc. Chem. Res.：富勒烯衍生物的異構體對有機光伏和鈣鈦礦太陽能電池影響
富勒烯衍生物已被用作OPV和PSC中的電子受體和電子傳輸材料。然而，如果是多加合物或甚至由具有低對稱性的富勒烯產生的單加合物，則需要注意它們的異構體。其不均勻結構和電子特性可能對光伏特性產生負面影響。然而，OPV和PSC領域的大多數研究人員都沒有意識到異構現象的重要性。甚至最普遍的高性能富勒烯受體PC71BM也已用作異構體混合物。京都大學Tomokazu Umeyama和Hiroshi Imahori總結了最近關于富勒烯衍生物的異構體分離對OPV和PSC的器件性能的影響的研究。很大程度上，含有各種異構體的富勒烯衍生物分為[60]富勒烯雙加合物，[70]富勒烯雙加合物和[70]富勒烯單加合物。在所有情況下，發現異構現象的差異對PCE有很大影響。與聚合物供體的混溶性和富勒烯衍生物的成膜性質受到異構體分離的影響，其對器件性能產生最有效的影響。雖然異構體中能級的紊亂并未明確影響異構體混合物的光伏特性，但富勒烯衍生物的分子堆積結構對其光伏特性產生顯著影響。值得注意的是，異構純的富勒烯衍生物通常表現出比異構體混合物更高的PCE。尋找富勒烯衍生物的最佳異構體及其最佳組成比，這在很大程度上取決于它們的作用和組合材料，將是實現OPV和PSC始終如一的更高器件性能不可或缺的一步。
Umeyama, T. & Imahori, H. Isomer Effects of Fullerene Derivatives on Organic Photovoltaics and Perovskite Solar Cells. Acc. Chem. Res., 2019
Doi:10.1021/acs.accounts.9b00159 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.9b00159
5. Kanatzidis最新JACS：有芳香族化合物的二維D-J混合鉛鈣鈦礦
Mercouri G. Kanatzidis團隊提出了新的2D Dion-Jacobson鹵化鈣鈦礦系列，采用通用的A'An-1PbnI3n+1（A'= 4-（氨基甲基）吡啶鎓（4AMPY），A =甲基銨（MA），n = 1-4）。通過將CH2NH3+基團的位置從4AMPY改變為3AMPY（3AMPY = 3-（氨基甲基）吡啶鎓），無機層的堆積從精確的重疊變為略微偏移。兩個系列之間的鈣鈦礦八面體傾斜也不同，3AMPY系列顯示出比4AMPY系列更小的帶隙。與相同尺寸的脂肪族陽離子（AMP =（氨基甲基）哌啶鎓）相比，芳香族間隔物增加了陽離子的剛性，減少了層間距，減少了無機層與有機間隔物之間的介電失配，顯示出間接但強大的有機陽離子對結構的影響，從而影響鈣鈦礦材料的光學性能。所有A'An-1PbnI3n +1化合物在室溫下都表現出強光致發光（PL）。基于n = 4鈣鈦礦作為兩個系列的吸收體的初步太陽能電池器件表現出有希望的性能，基于（3AMPY）（MA）3Pb4I13的器件的冠軍功率轉換效率（PCE）為9.20％，高于（4AMPY） ）（MA）3Pb4I13和相應的脂肪族類似物（3AMP）（MA）3Pb4I13基。
Li, X. et al. Two-dimensional Dion-Jacobson Hybrid Lead Iodide Perovskites with Aromatic Diammonium Cations. J. Am. Chem. Soc.,
doi:10.1021/jacs.9b06398 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b06398
6. 廖良生&楊陽Nano Lett.：溴化銅提高CsPbI2Br鈣鈦礦電池性能
廖良生和楊陽團隊通過將溴化銅（II）（CuBr2）直接摻雜到鈣鈦礦前體中來輔助CsPbI2Br結晶。CuBr2的摻入CsPbI2Br薄膜具有增大的晶粒尺寸，改善的載流子能力和減少的陷阱狀態。制造的鈣鈦礦太陽能電池效率為16.15％。開發的摻雜方法為制備高性能全無機鈣鈦礦太陽能電池鋪平了道路。
Wang, K.-l. et al. Tailored Phase Transformation of CsPbI2Br Films by Copper (II) Bromide for High-Performance All-Inorganic Perovskite Solar Cells. Nano Lett., 2019
Doi:10.1021/acs.nanolett.9b01553 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01553
7. 唐衛華&鄢炎發AFM：21.04%效率！小分子無摻雜空穴傳輸層用于鈣鈦礦電池
不含摻雜劑的空穴傳輸材料（HTM）對于鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的商業化至關重要。然而，具有小分子無摻雜劑HTM的現有技術PSC的效率（PCE）低于20％。南京理工大學唐衛華和美國托萊多大學鄢炎發團隊報道了一種DTP-C6Th小分子， 作為無摻雜劑的HTM。與常用的spiro-OMeTAD相比，DTP-C6Th表現出相似的能級，更好的空穴遷移率為4.18×10-4 cm2 V-1s-1，更有效的空穴提取，使得有效且穩定的PSC。通過添加PMMA鈍化層,獲得了21.04％的最高效率，這是迄今為止基于小分子無摻雜劑的HTM的PSC的最高值。器件穩定性也得到了改善。
Yin, X., Zhou, J., Song, Z., Dong, Z., Bao, Q., Shrestha, N., Bista, S. S., Ellingson, R. J., Yan, Y., Tang, W., Dithieno[3,2‐b:2′,3′‐d]pyrrol‐Cored Hole Transport Material Enabling Over 21% Efficiency Dopant‐Free Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2019, 1904300.
https://doi.org/10.1002/adfm.201904300
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904300
8. 化學所侯劍輝AM：接近記錄！16.2%效率的三元聚合物太陽能電池
最近在非富勒烯受體（NFA）的材料設計和合成方面取得的進展揭示了聚合物太陽能電池（PSC）的新前景，并將效率（PCE）提高到15％以上。化學所侯劍輝和Huifeng Yao團隊通過將富勒烯衍生物PC61BM摻入聚合物供體（PBDB-TF）和稠環NFA（Y6）的共混物中，制備三元PSC。并獲得16.5％高效率（認證為16.2％）。研究表明，將PC61BM摻到PBDB-TF：Y6混合物中不僅可以提高電子遷移率，還可以提高電致發光量子效率，同時實現平衡電荷傳輸和減少非輻射能量損失。該研究表明，利用富勒烯和NFA的互補優勢是一種有前途的方法，可以精細調整詳細的光伏參數，進一步改善器件性能。
Yu, R., Yao, H., Cui, Y., Hong, L., He, C., Hou, J., Improved Charge Transport and Reduced Nonradiative Energy Loss Enable Over 16% Efficiency in Ternary Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 2019, 1902302.
https://doi.org/10.1002/adma.201902302
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902302
9. AM：效率超過10％！無PEDOT和 ITO透明電極的柔性有機太陽能電池
韓國科學技術院Jung‐Yong Lee團隊提出了一種制造柔性有機太陽能電池的新方法，其中不使用ITO和PEDOT：PSS，使用無結金屬納米網絡（NN）作為透明電極。使用納米級掩模單片蝕刻金屬NN，并且其表現出優異的光電性能。此外，NN的光電特性可以通過初始金屬層厚度和NN密度來控制。因此，對于極薄的銀層，網絡的適當密度控制可導致高透射率和低薄層電阻。這種NN可用于薄膜器件而不用PEDOT：PSS等導電材料進行平面化。在不含PEDOT且不含ITO的透明電極上制造高效柔性有機太陽能電池，其效率（PCE）為10.6％，器件產率高（93.8％）。此外，即使經過3000次彎曲應力測試（應變：3.13％），柔性太陽能電池仍保留了初始PCE的94.3％。
Seo, K.‐W., Lee, J., Jo, J., Cho, C., Lee, J.‐Y., Highly Efficient (>10%) Flexible Organic Solar Cells on PEDOT‐Free and ITO‐Free Transparent Electrodes. Adv. Mater. 2019, 1902447.
https://doi.org/10.1002/adma.201902447
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902447
10. 劉生忠AM綜述：高效鈣鈦礦太陽能電池中的金屬陽離子：進展與展望
金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PVSCs）自2009年第一個原型以來已經徹底改變了光伏發電，到目前為止，最高效率已飆升至24.2％，與商用薄膜電池相當，并且距離單晶硅太陽能電池不遠。優化器件性能和提高穩定性一直是PVSC的研究亮點。金屬陽離子被引入到鈣鈦礦中以進一步優化質量，這種策略呈現出蓬勃的發展趨勢。劉生忠團隊通過關注鈣鈦礦中陽離子的位置，膜質量的調制以及對光伏性能的影響，討論了PVSCs金屬陽離子的研究進展。根據元素周期表，金屬陽離子按堿金屬陽離子，堿土金屬陽離子，然后是ds和d區域中的金屬陽離子，以及最終三價陽離子（p-和f-嵌段金屬陽離子）的順序考慮。最后，總結了這項工作，并討論了一些相關問題。
Wang, K., Subhani, W. S., Wang, Y. L., Zuo, X. K., Wang, H., Duan, L. J., Liu, S. Z., Metal Cations in Efficient Perovskite Solar Cells: Progress and Perspective. Adv. Mater. 2019, 1902037.
https://doi.org/10.1002/adma.201902037
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902037
11. JMCA：高質量無機電荷傳輸層的助力高效穩定鈣鈦礦太陽能電池
有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池（PSC）遇到長期穩定性的問題，因此，構建完全由無機鈣鈦礦吸收層和無機電荷傳輸層（CTL）組成的全層無機PSC吸引了越來越多的關注。要做到這一點，最大的挑戰之一在于在鈣鈦礦頂部沉積有效且穩定的無機CTL。近日，華中科技大學Wei Chen研究團隊提出了一種通用策略，即沉積單分散納米晶，然后進行特殊熱處理，以在CsPbI2Br的無機鈣鈦礦頂部制造高質量的碳化物 - 金屬氧化物（C-MOX）CTL。研究人員系統地研究了不同CTL的能級，電導率和化學穩定性對其相應PSC的效率和長期穩定性的影響。研究發現基于C-TiO2的倒置CsPbI2Br PSC產生高達14.0％功率轉換效率，這主要歸因于其最佳的界面能帶對準和合適的導電性;除了基于對鹵化鈣的化學耐受性較低的C-ZnO外，全層無機PSC具有優異的穩定性，在85℃下老化和在45℃下連續光照1000小時后，可以保持> 90％的初始PCE。
Zhang, S. Chen, W. et al. A General Strategy to Prepare High-quality Inorganic Charge-transporting Layers for Efficient and Stable All-layer-inorganic Perovskite Solar Cells. JMCA 2019.
DOI: 10.1039/C9TA05802H
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta05802h
12. JMCA：動態CsBr處理提高CsPbI3-xBrx鈣鈦礦太陽能電池的穩定性
已有研究表明CsPbI3-xBrx（x = 1-2）全無機鈣鈦礦可以克服CsPbI3的相不穩定性。然而，與CsPbI3（1.73 eV）相比，Br的添加不可避免地導致帶寬太寬（1.93-2.03eV）。為了避免這種情況，韓國中央大學Dong-Won Kang研究團隊開發具有較低Br含量穩定的α-CsPbI3-xBrx（x <0.7）鈣鈦礦薄膜。研究人員將CsBr溶液旋涂到CsPbI3上將Br-結合到CsPbI3晶格中，極大地增強了所得CsPbI3-xBrx（x <0.7）鈣鈦礦薄膜的形態，光學性質，穩定性和光伏性能。在x = 0.66時，具有1.84eV的相對低帶隙的鈣鈦礦膜實現了14.08％的功率轉換效率（PCE），并且在沒有封裝的氮氣氛下儲存1,200小時后，PCE保持在初始水平的70％左右。使用動態CsBr處理的這種兩步生長可制備具有優異穩定性的無機鈣鈦礦光伏電池。
Parida, B. Kang, D.-W. et al. Two-step Growth of CsPbI3-xBrx Films Employing Dynamic CsBr Treatment: Toward All-inorganic Perovskite Photovoltaics with Enhanced Stability. JMCA 2019.
DOI:10.1039/C9TA05948B
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta05948b
