1. 劉生忠團(tuán)隊(duì)AEM: 10.88％，CsPbIBr2太陽能電池的最高效率！
為了優(yōu)化基于無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池，劉生忠和Kai Wang課題組采用鑭系元素鹵化物來改變電子傳輸層/鈣鈦礦界面并形成梯度能帶，其可以抑制鈣鈦礦界面和內(nèi)部的電荷復(fù)合。最終，器件獲得了高達(dá)10.88％的效率，這是基于CsPbIBr2鈣鈦礦太陽能電池的最高效率。
Waqas Siddique Subhani , Kai Wang, Minyong Du, Xiuli Wang, Shengzhong (Frank) Liu. Interface‐Modification‐Induced Gradient Energy Band for Highly Efficient CsPbIBr2 Perovskite Solar Cells. Advanced energy materials.
DOI: 10.1002/aenm.201803785.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803785
2. 格羅寧根大學(xué)Nano energy: 8.4%效率，錫基鈣鈦礦太陽能電池
格羅寧根大學(xué)的Maria Antonietta Loi課題組通過將碘化乙銨（EAI）結(jié)合到2D/3D錫鈣鈦礦膜中，進(jìn)而改善準(zhǔn)二維鈣鈦礦的取向（其中2D是PEA2FASn2I7，PEA =苯乙銨）。與基于純3D的FASnI3和 2D/3D的器件相比， EAx2D/3D的器件中的電荷復(fù)合損失明顯減少。因此，基于組成EA0.082D/3D的鈣鈦礦的器件效率高達(dá)8.4%和更優(yōu)的重復(fù)性。
Shao, S.; Dong, J.; Duim, H.; ten Brink, G. H.; Blake, G. R.; Portale, G.; Loi, M. A. Enhancing the crystallinity and perfecting the orientation of formamidinium tin iodide for highly efficient Sn-based perovskite solar cells. Nano Energy
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.04.040.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519303416
3. 華盛頓大學(xué)ACS Energy Lett.: 無添加劑，效率為10.1％的全聚合物太陽能電池
尋找有效的分子設(shè)計(jì)策略以優(yōu)化活性層共混物形態(tài)是開發(fā)高效全聚合物太陽能電池（全PSC）的長期挑戰(zhàn)之一。華盛頓大學(xué)Samson A. Jenekhe團(tuán)隊(duì)采用新型的無規(guī)共聚物受體，BSS，并無需任何添加劑，這有助于實(shí)現(xiàn)高性能的全PSC。BSS10與供體聚合物PBDB-T的混合物獲得了10.1％的效率。在所有PSC中，基于BSS10和BSS20的器件具有高外量子效率（> 85％）和小電壓損失（<0.6 eV）的最佳組合。結(jié)果表明，通過合成變量-無規(guī)共聚物組成，可以合理地優(yōu)化PSC的共混物形態(tài)、電荷載流子遷移率和光伏性質(zhì)。
Kolhe, N. B.; Tran, D. K.; Lee, H.; Kuzuhara, D.; Yoshimoto, N.; Koganezawa, T.; Jenekhe, S. A., New Random Copolymer Acceptors Enable Additive-Free Processing of 10.1% Efficient All-Polymer Solar Cells with Near Unity Internal Quantum Efficiency. ACS Energy Letters
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00460.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b00460
4. 許建斌ACS Energy Lett.: 14.47%效率，高效二維鈣鈦礦太陽能電池
香港中文大學(xué)許建斌課題組提出了在引入具有三個(gè)氨基的對(duì)稱陽離子胍（GA +）之后，二維鈣鈦礦的結(jié)晶度，光電性質(zhì)和穩(wěn)定性可以由于增強(qiáng)的層間相互作用而同步改善。
新的（BA，GA）2（MA）2Pb3I10 RPP薄膜顯示出優(yōu)先垂直的取向，并且具有從底部到頂部表面的空間良好對(duì)齊能帶，加快能量轉(zhuǎn)移。組裝的器件具有1.25 V的高開路電壓，最小的非輻射損耗為0.14 V，效率高達(dá)14.47％。更重要的是，由于GA+的尺寸中等，可以消除RPP膜中的晶格應(yīng)變，即使在激光照射下也能保護(hù)其免于相分離。
Long, M.; Zhang, T.; Chen, D.; Qin, M.; Chen, Z.; Gong, L.; Lu, X.; Xie, F.; Xie, W.; Chen, J.; Xu, J., Interlayer Interaction Enhancement in Ruddlesden-Popper Perovskite Solar Cells Towards High Efficiency and Phase Stability. ACS Energy Letters.
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b0035.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b00351
5. 葉軒立&薛啟帆AM: 雙界面協(xié)同作用助力高效CsPbI2Br鈣鈦礦太陽能電池
華南理工大學(xué)葉軒立和薛啟帆研究團(tuán)隊(duì)通過應(yīng)用氨基官能化聚合物（PN4N）作為陰極界面層和不含摻雜劑的空穴傳輸聚合物（PDCBT）作為陽極界面層，制備了光穩(wěn)定性能優(yōu)異的的無機(jī)混合鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PVSC）。研究人員首先在陰極界面處形成界面偶極子降低SnO2的功函，而具有更深HOMO能級(jí)的PDCBT在陽極處提供了更好的能級(jí)匹配，導(dǎo)致PVSC開路電壓（Voc）的顯著增強(qiáng)。
其次，PN4N層還可以調(diào)節(jié)表面潤濕性，促進(jìn)高質(zhì)量全無機(jī)鈣鈦礦薄膜的生長。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明PN4N和PDCBT可以與鈣鈦礦晶體發(fā)生強(qiáng)烈地相互作用，有效地鈍化電子表面陷阱態(tài)并抑制CsPbI2Br薄膜的光誘導(dǎo)的鹵化物分離。因此，優(yōu)化的CsPbI2Br PVSC表現(xiàn)出降低的界面重組效率，效率超過16％，這是所有無機(jī)PVSC報(bào)道中的最高效率之一。雙界面改性的CsPbI2Br PVSC在連續(xù)1太陽等效照射下持續(xù)400小時(shí)，效率只下降了10％，具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性。
Tian, J. et al. Dual Interfacial Design for Efficient CsPbI2Br Perovskite Solar Cells with Improved Photostability. Advanced Materials.
DOI: 10.1002/adma.201901152.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201901152
6. AFM: 11.87%! 配體工程助力高效α-CsPbI3鈣鈦礦太陽能電池
立方相CsPbI3（α-CsPbI3）鈣鈦礦量子點(diǎn)（QDs）由于其全無機(jī)組成和合適的帶隙（1.73eV）而受到廣泛關(guān)注。然而，由于其表面配體容易損失，α-CsPbI3 QD可能轉(zhuǎn)化為δ-CsPbI3（具有2.82eV的間接帶隙的斜方晶相）。此外，常用的長鏈配體（OA和OLA）阻礙了電荷的傳輸。
近日，Yueli Liu，Yupeng Zhang以及Han Zhang使用OA，OLA，辛酸和辛胺作為配體，合成高質(zhì)量的α-CsPbI3 QD。研究結(jié)果表明，與僅用OA和OLA的QD相比，這些QD表現(xiàn)出優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)和長期穩(wěn)定性。此外，具有較短配體的QD表現(xiàn)出增強(qiáng)的電荷傳輸速率，光伏器件的功率轉(zhuǎn)換效率從7.76％提高到11.87％。
Chen, K. et al. Short-Chain Ligand-Passivated Stable α-CsPbI3 Quantum Dot for All-Inorganic Perovskite Solar Cells. Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201900991.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201900991
7. AFM: 鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)化：進(jìn)展和挑戰(zhàn)
在過去幾年中，有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦（OHPs）已成為光伏（PV）應(yīng)用的明星材料。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)24.2％的認(rèn)證效率，這與大多數(shù)成熟的光伏技術(shù)相當(dāng)。由于離子性質(zhì)，它們具有良好的溶解性，可實(shí)現(xiàn)多種低溫溶液工藝，包括刮刀涂布，槽模涂布等，其中大部分都是可擴(kuò)展的，并且與卷對(duì)卷大規(guī)模制造工藝兼容。低成本，高效率和易于加工的特性使鈣鈦礦太陽能電池（PSC）成為極具競爭力的光伏技術(shù)。盡管目前取得了很大進(jìn)展，但長期穩(wěn)定性、材料和制造工藝的毒性問題以及缺乏用于制造高效大面積模塊的穩(wěn)健的高通量生產(chǎn)技術(shù)是其商業(yè)化的主要障礙。
近日，中國工程物理研究院張文華和鄭霄家針對(duì)PSC商業(yè)化，發(fā)表長篇綜述。該綜述調(diào)查了近年來PSC商業(yè)化過程的研究進(jìn)展，確定了從水動(dòng)力特性和結(jié)晶熱力學(xué)機(jī)制中升級(jí)高質(zhì)量PSC；揭示了外部應(yīng)力因素對(duì)PSCs穩(wěn)定性的影響以及OHPs本身的內(nèi)在不穩(wěn)定機(jī)制；分析了PSC技術(shù)的環(huán)境影響和可持續(xù)發(fā)展。最后研究認(rèn)為大規(guī)模生產(chǎn)PSC的戰(zhàn)略和機(jī)會(huì)可以促進(jìn)PSC向商業(yè)化的發(fā)展。
Wang, P. et al. Solution-Processable Perovskite Solar Cells toward Commercialization: Progress and Challenges. Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201807661.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201807661
