1. 洛桑聯邦理工Angew：鈣鈦礦量子點提高有機太陽能電池的功率轉換效率
新型膠體鹵化鉛鈣鈦礦量子點（LHP QD）的簡便合成，溶液加工性和出色的光電性能使其成為可擴展且廉價的光電應用（包括光伏（PV）器件）的理想選擇。 近日，洛桑聯邦理工學院 Kevin Sivula研究團隊首次將CsPbI3 QD整合到常規有機太陽能電池（OSC）中。 將負載量優化為3wt％，功率轉換效率達到10.8％，比對照器件增加35％，并且是混合三元OSC中的記錄。 對性能增強背后機制的詳細研究表明，增加的光吸收不是一個因素，但增加受體相中的激子分離和減少重組是主要原因。
Guijarro, N. Sivula, K. et al. Lead Halide Perovskite Quantum Dots Enhance the Power Conversion Efficiency of Organic Solar Cells. Angew. 2019.
DOI:10.1002/anie.201906803
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201906803
2. Nano Energy：10.4%效率，PbSe量子點太陽能電池最高值！
與PbS CQD相比，PbSe膠體量子點（CQD）具有有效的多激子產生（MEG）和更大的玻爾激子半徑的優點，PbSe CQD可以在光電器件中實現優異的電荷載流子產生和傳輸。然而，PbSe CQD太陽能電池的效率通常遠低于PbS電池的效率。新南威爾士大學Long Hu和Shujuan Huang團隊結合配體交換和電荷傳輸層工程來優化PbSe CQD太陽能電池的性能。通過一步油墨法將PbSe CQD吸光層沉積在SnO2上，其中超薄PCBM用作改性界面層。具有ITO/SnO2/PCBM/PbSe-PbI2/PbS-EDT/Au結構的電池實現了10.4％的效率，據我們所知，迄今為止報道的PbSe CQD太陽能電池的效率最高效率。
Hu, L. et al. Synergistic effect of electron transport layer and colloidal quantum dot solid enable PbSe quantum dot solar cell achieving over 10 % efficiency. Nano Energy 64, 103922, 2019
Doi:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.103922 (2019).
https://www.sciencedirect.com/science/arti 2211285519306299
3. AEM：16.5％效率，三元混合非富勒烯聚合物太陽能電池
使用小帶隙非富勒烯受體作為近紅外吸收劑以增加短路電流密度，但會降低開路電壓。首都師范大學Yishi Wu，西安交通大學Wei Ma和內蒙古師范大學Chuanlang Zhan團隊報道了一種高效聚合物太陽能電池，其具有16.28±0.20％的效率。在該方法中，主體和較高LUMO客體之間的結構相似性使得兩個受主能夠協同，獲得增加的開路電壓和填充因子以及短路電流密度的小幅增加。均勻的薄膜形態和主體共混物的π-π堆積模式得到很好的保持，同時加入客體非富勒烯受體可以增加層狀結晶度，電荷遷移率和減少的單分子復合。而且，還使得能夠用相對較厚的三元共混活性層（110對100 nm）制造高效的器件。
Karuthedath, S., Firdaus, Y., Liang, R.‐Z., Gorenflot, J., Beaujuge, P. M., Anthopoulos, T. D., Laquai, F., Impact of Fullerene on the Photophysics of Ternary Small Molecule Organic Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2019, 1901443.
https://doi.org/10.1002/aenm.201901443
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901443
4. KAUST最新AEM：富勒烯對三元小分子有機太陽電池光物理的影響
三元有機太陽能電池（OSC）是迄今為止性能最佳的有機光伏器件之一。然而，富勒烯分子仍然在三元OSC系統中起重要作用。阿卜杜拉國王科技大學Safakath Karuthedath和Frédéric Laquai團隊通過超快光譜研究了由供體DR3，非富勒烯受體ICC6和富勒烯衍生物PC71BM組成的三元小分子OSC混合物的光物理學。研究發現，在激活PC71BM后，向ICC6的超快單線態能量轉移與電荷轉移有效競爭。隨后，ICC6上的單體經歷空穴轉移到DR3，進而產生自由電荷。PC71BM間接改善了三元混合物的電子遷移率，而電子主要存在于ICC6域中。與二元太陽能電池相比，改善的遷移率有助于電荷載體提取，從而提高三元件的器件效率。
Karuthedath, S., Firdaus, Y., Liang, R.‐Z., Gorenflot, J., Beaujuge, P. M., Anthopoulos, T. D., Laquai, F., Impact of Fullerene on the Photophysics of Ternary Small Molecule Organic Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2019, 1901443.
https://doi.org/10.1002/aenm.201901443
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901443
5. 楊陽AM：13％!小分子“電荷驅動器”助力高性能鈣鈦礦量子點太陽能電池
由于鹵素鈣鈦礦膠體量子點（CQD）具有優于常規硫屬化物CQD的光電性質，已成為CQD光伏器件的有希望的候選者。然而，由于量子限制導致的低電荷分離效率仍然是高性能鈣鈦礦CQD光伏器件的關鍵障礙。常規CQD器件中采用的可用于增強載流子分離的策略，例如Ⅱ型核殼結構的設計和用于調節電子性質的表面改性因為難以調節表面配體和結構完整性，仍然不適用于鈣鈦礦CQD。近日，加州大學Yang Yang、Jin-Wook Lee研究團隊利用共軛小分子為鈣鈦礦CQD太陽能電池中的有效電荷分離提供額外的驅動力。得到的鈣鈦礦CQD太陽能電池的開路電壓為1.10 V，短路電流密度為15.4 mA cm-2，填充系數為74.8％，功率轉換效率接近13％，證明了該策略的巨大潛力。
Xue, J. Lee, J.-W. Yang, Y. et al. A Small-Molecule “Charge Driver” enables Perovskite Quantum Dot Solar Cells with Efficiency Approaching 13%. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201900111
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900111
6. AM：具有選擇性吸收和串聯結構的高效半透明太陽能電池
半透明（ST）光伏（PV）在UV或/和近紅外（NIR）范圍內具有選擇性吸收并且能量損失減少，對于高效太陽能應用是至關重要的。近日，華盛頓大學 Alex K.‐Y. Jen研究團隊制備了在太陽光譜的期望區域中具有選定吸收的高性能串聯ST-PV。研究人員首先開發了超大帶隙鈣鈦礦膜（FAPbBr2.43Cl0.57，Eg≈2.36eV）以在UV區域中實現有效的選擇性吸收。優化后，相應的ST單結（SJ）PV的平均透射率（AVT）約為68％，效率約為7.5％。通過依次減少低帶隙有機體異質結層中的可見吸收組分，實現了在NIR中具有選擇性吸收的ST-PV，其功率轉換效率（PCE）為5.9％，高AVT為62％。采用串聯結構進一步降低了與SJ ST-PV相關的能量損失，其PCE高達10.7％，AVT為52.91％，光利用率高達5.66％。這些研究結果代表了迄今為止報告的所有ST-PV中AVT和PCE的最佳平衡，這種設計應該為高性能的太陽能電池鋪平道路。
Zuo, L. Jen, A. K. -Y. et al. Highly Efficient Semitransparent Solar Cells with Selective Absorption and Tandem Architecture. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201901683
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201901683
7. AEM：很有用！高效鈣鈦礦太陽電池中開路電壓與準費米能級分裂的關系
目前，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）主要受限于非輻射復合引起的開路電壓（VOC）。因此，需要全面了解相關的復合途徑。波茨坦大學Dieter Neher在相同的效率高于20%的器件上進行準費米能級分裂（QFLS）和VOC的強度相關測量。研究發現，鈣鈦礦中的QFLS明顯低于其所有強度的輻射極限，而且VOC通常低于QFLS，違反了Shockley-Queisser理論的假設。QFLS，QFLS-VOC偏移和理想因子的強度依賴性可以通過陷阱輔助復合和界面處的能量失配來解釋。另外，發現在高強度下VOC的飽和是由選擇性接觸較差引起的，而熱效應作用不明顯。
Caprioglio, P., Stolterfoht, M., Wolff, C. M., Unold, T., Rech, B., Albrecht, S., Neher, D., On the Relation between the Open‐Circuit Voltage and Quasi‐Fermi Level Splitting in Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2019, 1901631.
https://doi.org/10.1002/aenm.201901631
8. JMCA：15％!溶劑和界面工程結合制備高效二維倒置平面鈣鈦礦太陽能電池
具有高功率轉換效率（PCE）的二維（2D）鈣鈦礦太陽能電池（PVSC）需要高短路電流（JSC）和開路電壓（VOC）。近日，浙江大學Gang Wu、Hongzheng Chen研究團隊將溶劑工程與界面工程相結合， 制備出具有增強型Jsc和Voc的2D PVSC。研究發現甲酰胺與N，N-二甲基甲酰胺（DMF）的混合促進了高質量2D鈣鈦礦膜的形成，由于甲酰胺的高沸點和極性。此外，PEDOT：PSS被五氯酚鈉替換為空穴傳輸 層，以改善能級對準，從而抑制界面處的能量損失。優化的倒置平面PVSC具有1.17V的Voc和16.90 mA cm-2的Jsc，最大PCE為15.86％，這是2D PVSC的最高 PCE之一。未密封的器件顯示出優異的水分穩定性，在暴露于空氣1200小時后（Hr = 25±5％）保持其初始效率的約93％。這項工作為高性能2D PVSC提供了一種有效的制備策略。
Lian, X. Wu, G. Chen, H. et al. Two-dimensional inverted planar perovskite solar cells with efficiency over 15% via solvent and interface engineering. JMCA 2019.
DOI:10.1039/C9TA04658E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta04658e
9. 陜師大&電通大Adv. Sci.：21.22%效率！二碘甲脒助力高效鈣鈦礦太陽能電池
高質量的鈣鈦礦活性層在決定器件性能方面起著至關重要的作用。陜西師范大學劉生忠、Guohua Wu、Dapeng Wang和日本電氣通信大學Yaohong Zhang等人采用添加劑工程策略，通過在鈣鈦礦前體溶液中引入不同濃度的N,1-二碘甲脒（DIFA），進而獲得具有增強的結晶度、疏水性、光滑表面和晶粒尺寸大的高質量鈣鈦礦膜。這使得晶界，陷阱密度顯著降低，從而減少了所得鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的滯后現象。與空白組（最高效率 19.07％）相比，具有2％DIFA添加劑的優化器件的效率可達21.22％，也顯示出更好的穩定性。
Li, H., Wu, G., Li, W., Zhang, Y., Liu, Z., Wang, D., Liu, S. (Frank), Additive Engineering to Grow Micron‐Sized Grains for Stable High Efficiency Perovskite Solar Cells. Adv. Sci. 2019, 1901241.
https://doi.org/10.1002/advs.201901241
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201901241
