1. 田納西大學(xué)Joule: 18.04％效率！準(zhǔn)二維鈣鈦礦太陽能電池
垂直排序的（小到大n）準(zhǔn)2D鈣鈦礦薄膜是促進(jìn)定向電荷轉(zhuǎn)移的常用方法。田納西大學(xué)Bin Hu團(tuán)隊報道了通過引入真空極化處理以在結(jié)晶過程中強(qiáng)制形核來均勻排列不同n值納米板（PEA2MAn-1PbnI3n + 1）的不同策略。
并且薄膜具有有效的載流子傳輸。此外，制備的器件具有創(chuàng)紀(jì)錄的高填充因子（FF）為82.4％，效率（PCE）為18.04％（Voc = 1.223 V，Jsc = 17.91 mA/cm2）。儲存8個月后，可保持96.1％的初始效率，并在80°C下保持97.7％的時間超過180小時，從而實現(xiàn)了卓越的穩(wěn)定性。
Uniform Permutation of Quasi-2D Perovskites by Vacuum Poling for Efficient, High-Fill-Factor Solar Cells, Joule
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119304805#!
2. 游經(jīng)碧AM: 高效CsPbI3-xBrx太陽能電池
與混合型PSC相比，無機(jī)鈣鈦礦型太陽能電池（PSC）的功率轉(zhuǎn)換效率仍然較低。 游經(jīng)碧，Pingqi Gao 和Xingwang Zhang 團(tuán)隊在SnO2上使用氟化鋰添加劑，和在鈣鈦礦中加PbCl2，可減少電荷復(fù)合。最終，獲得的CsPbI3-xBrx太陽能電池的效率為18.64％，并且該器件顯示超過1000小時的光照穩(wěn)定性。
Cesium Lead Inorganic Solar Cell with Efficiency beyond 18% via Reduced Charge Recombination，Adv. Mater. 2019,
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905143
3. JACS: 真空沉積二元有機(jī)光伏
三元共混有機(jī)光伏（OPV）可以改善太陽光譜吸收,并減少能量損失超過二元共混OPV。但優(yōu)化三組分的形態(tài)的困難導(dǎo)致器件的性能通常不及二元OPV。Ken-Tsung Wong和 Stephen R. Forrest團(tuán)隊介紹了一種基于小分子的二元OPV，該二元OPV包含兩個單獨(dú)的真空沉積的二元本征異質(zhì)結(jié)，這些異質(zhì)結(jié)在平面結(jié)處融合而沒有組分混合。與以前的報告不同，傳統(tǒng)的混合三元電池的開路電壓（VOC）位于各個二元的開路電壓之間。
此外，只有在光活性異質(zhì)結(jié)中使用施主-受主-受體的偶極施主時，才能觀察到達(dá)到最大效率所必需的兩個二元鏈段之間的偶極誘導(dǎo)能級重排。與二元OPV相比，優(yōu)化的二元OPV顯示出更高的性能，在VOC = 0.94±0.01 V，短路電流密度為16.0±0.5 mA cm-2，填充因子為0.70±0.01。
Vacuum‐Deposited Bi-ternary Organic Photovoltaics
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09012
4. 波斯坦大學(xué)AM綜述: 鈣鈦礦太陽能電池中的非輻射復(fù)合：界面的作用
鈣鈦礦太陽能電池結(jié)合了高載流子遷移率，長載流子壽命和高效率。然而，完器件仍面臨很大的非輻射復(fù)合損失，其VOC在遠(yuǎn)低于Shockley-Queisser極限的值。波斯坦大學(xué)Christian M. Wolff，Dieter Neher和Martin Stolterfoht 等人概述了在理解鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合過程中從皮秒到穩(wěn)態(tài)的最新進(jìn)展，重點(diǎn)是鈣鈦礦層和電荷傳輸層之間的界面。鈣鈦礦薄膜在有或沒有附著傳輸層的情況下準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂的定量分析可以確定非輻射復(fù)合的起源。在最先進(jìn)的太陽能電池中，鈣鈦礦與傳輸層之間的界面處的非輻射復(fù)合比體相或晶界處的過程更重要。
光學(xué)泵浦探針技術(shù)為界面重組途徑提供了互補(bǔ)途徑，并提供了有關(guān)轉(zhuǎn)移速率和重組速度的定量信息。特別是考慮到能級對準(zhǔn)的作用和表面鈍化的重要性。最后，還提出了有希望的優(yōu)化策略，以及具有低非輻射損耗的最新創(chuàng)紀(jì)錄的鈣鈦礦太陽能電池，其中有效地克服了界面復(fù)合，從而為熱力學(xué)效率極限鋪平了道路。
Wolff, C. M., Caprioglio, P., Stolterfoht, M., Neher, D., Nonradiative Recombination in Perovskite Solar Cells: The Role of Interfaces. Adv. Mater. 2019, 1902762.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902762
5. Sang Il Seok最新AEM：22.9％認(rèn)證效率！2D/3D鈣鈦礦太陽能電池
在三維（3D）鈣鈦礦上的二維（2D）結(jié)構(gòu)（2D/3D）可有效提高效率和穩(wěn)定性。但是，作為3D鈣鈦礦薄膜上的鈍化層的2D結(jié)構(gòu)的電性能和對水分滲透的抵抗力可能會根據(jù)烷基鏈的長度而變化。另外，在3D層上的2D本身的表面缺陷也可能受到2D結(jié)構(gòu)與空穴導(dǎo)電材料之間的相關(guān)性的影響。因此，有必要進(jìn)行系統(tǒng)的界面研究以形成2D結(jié)構(gòu)的長鏈烷基碘化銨的烷基鏈長度。
在此，將形成的二維界面層與3D（FAPbI3）0.95（MAPbBr3）0.05鈣鈦礦薄膜上的碘化丁基銨碘化物（BAI），碘化八烷基碘化銨（OAI）和碘化十二烷基碘化銨（DAI）碘化物進(jìn)行比較。隨著烷基鏈長度從BA到OA到DA的增加，電子阻斷能力和耐濕性明顯提高，但是OA和DA之間的差異并不大。經(jīng)OAI后處理的PSC的PCE略高于經(jīng)BAI和DAI處理的PSC，經(jīng)認(rèn)證的穩(wěn)定效率為22.9％。
Optimal Interfacial Engineering with Different Length of Alkylammonium Halide for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201902740
6. Solar RRL綜述：在平板型鈣鈦礦太陽能電池中，功能層的原子層沉積
鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的效率的穩(wěn)步提高仍然伴隨著對長期穩(wěn)定性的擔(dān)憂以及有關(guān)規(guī)模化制造的未解決問題。原子層沉積（ALD）是一項有希望的技術(shù)。最重要的是，ALD技術(shù)可以克服其他涂層技術(shù)無法實現(xiàn)的有關(guān)器件架構(gòu)和工藝的新穎選擇。
因此，ALD引起了鈣鈦礦光伏領(lǐng)域的關(guān)注。伍珀塔爾大學(xué)Thomas Riedl團(tuán)隊重點(diǎn)介紹了PSC的ALD生長功能電荷傳輸層的最新技術(shù)。 強(qiáng)調(diào)了必須解決的最緊迫的科學(xué)問題，并概述了進(jìn)一步研究目標(biāo)。
Atomic Layer Deposition of Functional Layers in Planar Perovskite Solar Cells，Solar RRL，2019
DOI: 10.1002/solr.201900332.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/solr.201900332
7. Solar RRL綜述：錫基鈣鈦礦太陽能電池的現(xiàn)狀與研究前景
錫基鈣鈦礦太陽能電池的性能仍遠(yuǎn)低于鉛基體系，這通常歸因于相對較低的缺陷耐受性，快速結(jié)晶和氧化不穩(wěn)定性。含錫鈣鈦礦的效率為9％，高于其他無鉛（Ge，Bi，Sb，Cu等）。韓國高麗大學(xué)和韓巴大學(xué)概述了近期錫基鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展，并揭示鹵化鈣鈦礦的優(yōu)缺點(diǎn)。
此外，還描述了錫基鈣鈦礦的缺陷物理性質(zhì)。開路電壓的提高是錫基鈣鈦礦與鉛基鈣鈦礦競爭的關(guān)鍵問題。對缺陷物理的理解在設(shè)計高效，耐用的鹵化鈣鈦礦型太陽能電池的策略中發(fā)揮了重要作用。
Present Status and Research Prospects of Tin‐based Perovskite Solar Cells
Solar RRL，2019
DOI: 10.1002/solr.201900310.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/solr.201900310
8. 西電Solar RRL：聚乙烯亞胺摻雜SnO2，提高鈣鈦礦太陽能電池的效率
電荷傳輸層對于鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。SnO2具有更深的導(dǎo)帶和更高的電子遷移率，并且可以有效地用作電子傳輸層，從而促進(jìn)電荷的提取和轉(zhuǎn)移。
西安電子科技大學(xué)Zhenhua Lin和Jingjing Chang團(tuán)隊通過在PSC中首次將聚乙烯亞胺摻雜到SnO2中來實現(xiàn)優(yōu)化的低溫溶液處理的SnO2電子傳輸層。摻雜的SnO2膜可以更好的能級匹配，更大的內(nèi)建電場場，增強(qiáng)的電子轉(zhuǎn)移/提取以及減少的電荷復(fù)合都有助于改善器件性能。 最后，在低溫度下成功制備了效率為20.61％的PSC。
Polyelectrolyte‐Doped SnO2 as a Tunable Electron Transport Layer for High‐Efficiency and Stable Perovskite Solar Cells, Solar RRL, 2019
DOI: 10.1002/solr.201900336.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/solr.201900336
9. MIT最新EES：重新審視光伏用薄硅：技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的綜述
晶體硅占全球光伏（PV）市場的90％，并保持了近30％的累計年增長率，但僅占電力容量的不到2％。為了維持這種增長軌跡，需要持續(xù)降低成本和資本支出（資本支出）。將硅晶圓減薄到遠(yuǎn)低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的160 μm，原則上既降低了制造成本，又降低了資本支出，并加快了PV制造在經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)的擴(kuò)張。麻省理工學(xué)院Tonio Buonassisi團(tuán)隊探討了圍繞采用薄硅晶片的兩個問題：（a）薄晶片的市場收益是什么？ b）采用薄晶圓的技術(shù)挑戰(zhàn)是什么？研究人員使用全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)框架，重新評估了薄硅對于當(dāng)前和未來光伏模塊的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。當(dāng)采用具有足夠好的表面鈍化特性的先進(jìn)技術(shù)概念時，對于50 μm的晶片和160 μm的晶片都可以達(dá)到相同的高效率。然后，根據(jù)多晶硅到模塊的制造資本支出，模塊成本和公用事業(yè)光伏系統(tǒng)的平均電費(fèi)（LCOE），量化了薄硅晶片的經(jīng)濟(jì)效益。特別是，LCOE傾向于在所有研究的器件架構(gòu)中使用更薄的晶圓，并且與160μm晶圓的價格相比，有可能減少5％以上。
隨著模塊效率的進(jìn)一步提高，采用50 μm晶圓的先進(jìn)設(shè)備概念可以將制造資本支出降低48％，模塊成本降低28％，LCOE降低24％。此外，采用了可持續(xù)增長模型來調(diào)查2030年的PV部署方案。發(fā)現(xiàn)即使在非常激進(jìn)的財務(wù)方案下，最新的行業(yè)概念也無法實現(xiàn)氣候目標(biāo)，因此降低資本支出的好處晶圓有利于更快地采用PV。最后，討論了剩余的技術(shù)挑戰(zhàn)和創(chuàng)新領(lǐng)域，以使高生產(chǎn)率的薄硅晶圓PV組件的制造成為可能。
Revisiting Thin Silicon for Photovoltaics: A Technoeconomic Perspective
Energy & Environmental Science, 2019
DOI: 10.1039/C9EE02452B.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee02452b#!divAbstract
10. AEM：PEC≈8%，抑制深能級缺陷和帶隙波動以實現(xiàn)Cu2CdSnS4太陽能電池
眾所周知，太陽能電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是要能夠確定限制其性能的因素。近年來，基于Cu2ZnSn(S,Se)4的太陽能電池顯示出極具潛力的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。但是與其他太陽能電池相比性能仍然較差。近日， 南洋理工大學(xué)Lydia H. Wong團(tuán)隊通過比較Cu2ZnSnS4和Cu2CdSnS4的缺陷形成能和光電特性，揭示了深能級缺陷誘導(dǎo)的2CuZn+SnZn缺陷簇的性能限制作用。
結(jié)果表明，通過在銅組成區(qū)中用Cd替代Zn可以抑制這些有害的缺陷簇。盡管CuZn+ ZnCu和CuCd+CdCu位點(diǎn)的形成能相似，但用Cd取代Zn會顯著降低帶隙波動。最后，Cu2CdSnS4太陽能電池的PCE為效率為7.96％，是基于Cu2ZnSnS4的太陽能電池中最高的效率。
Wong et al. Suppressed Deep Traps and Bandgap Fluctuations in Cu2CdSnS4 Solar Cells with ≈8% Efficiency.
DOI：10.1002/aenm.201902509
https://doi.org/10.1002/aenm.201902509
11. ACS Energy Lett.：鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)的未來
眾所周知，實現(xiàn)太陽能發(fā)電增長的關(guān)鍵是高效和低成本。盡管主流光伏技術(shù)（硅光伏材料，市場份額超過95％）的發(fā)電成本在緩慢下降，但這主要是由節(jié)省材料成本而帶來的，因為硅技術(shù)已達(dá)到其效率極限。相反，鈣鈦礦光伏材料已被證實可以超越硅技術(shù)的極限。自2009年以來，鈣鈦礦已成為太陽能領(lǐng)域最重要的研究課題之一。在過去的五年中，隨著效率，穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性的飛躍提高，鈣鈦礦光伏產(chǎn)品已具備了極大的商業(yè)潛力，鈣鈦礦光伏產(chǎn)品正在進(jìn)入工業(yè)化階段。
近日，英國太陽能公司Oxford PV首席技術(shù)官Chris Case等人發(fā)表了自己的見解，他們認(rèn)為光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展需要依靠鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池來實現(xiàn)，在使用相似外形尺寸的前提下，添加鈣鈦礦可以顯著提高硅電池的效率。2018年，Oxford PV展示了鈣鈦礦–硅串聯(lián)電池，其效率達(dá)到28.0％，超過了以往所有硅效率記錄。該電池通過了國家可再生能源實驗室（NREL）的認(rèn)證。
Case et al. Industrial Insights into Perovskite Photovoltaics. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02105
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b02105
12. Nano Energy：效率>21.3%！基于碘輔助反溶劑工程的穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池
光活性薄膜的質(zhì)量是決定功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）和鈣鈦礦太陽能電池（PSC）穩(wěn)定性的重要因素。近日，吉林師范大學(xué)楊麗麗和楊景海團(tuán)隊報道了一種簡單的碘輔助的反溶劑處理工程，該處理顯著改善了MAPbI3膜的結(jié)晶度和化學(xué)均勻性。作者還提出了詳細(xì)的模型以描述其如何增強(qiáng)鈣鈦礦結(jié)晶度并鈍化配位不足的Pb2+懸鍵。
最終，用FTO/TiO2/ MAPbI3/Spiro-OMeTAD/Ag結(jié)構(gòu)制備的的PSC具有較少的表面缺陷及高質(zhì)量的薄膜，所制備PSC在不進(jìn)行任何封裝的條件下維持30天后功率轉(zhuǎn)換效率仍大于21.33％，保持了其初始值的91％。這些結(jié)果表明通過鹵離子平衡實現(xiàn)表面缺陷鈍化工程的有效性，同時提供了可廣泛用于制造高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的簡單有效的方法。
Yang et al. Iodine-assisted Antisolvent Engineering for Stable Perovskite Solar Cells with Efficiency >21.3 %.
DOI：10.1016/j.nanoen.2019.104224
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104224
13. Small：基于新型無摻雜空穴傳輸材料的高性能倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池一直都是能源領(lǐng)域的一大熱門。近日，西北工業(yè)大學(xué)黃維團(tuán)隊合成了一種名為DMZ的新型空穴傳輸材料（HTM），并將其用作倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中。系統(tǒng)研究表明，這種空穴傳輸層的厚度的調(diào)節(jié)與優(yōu)化可以有效增強(qiáng)鈣鈦礦層的形貌和結(jié)晶度，從而降低串聯(lián)電阻，減少晶體中的缺陷。所制備的PSC的功率轉(zhuǎn)換效率為18.61％，比基于(聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS）的PSC高出1.5倍。
更重要的是，與基于PEDOT:PSS的PSC相比，基于DMZ的PSC表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性，其在空氣中經(jīng)過556小時（相對濕度≈45％–50％）后仍保留最高效率的90％，而基于PEDOT:PSS的PSC在相同條件下77小時后，僅保留了初始效率的36％。因此，這種DMZ空穴傳輸材料作為經(jīng)濟(jì)高效且易用的材料便成為PEDOT:PSS的理想替代品，可實現(xiàn)高效且穩(wěn)定的倒置平面PSC。
Huang et al. High‐Performance Inverted Planar Perovskite Solar Cells Enhanced by Thickness Tuning of New Dopant‐Free Hole Transporting Layer.
DOI: 10.1002/smll.201904715
https://doi.org/10.1002/smll.201904715
14. Materials Today: 全面研究MAPbI3在光照和溫度下的降解
鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的穩(wěn)定性一直都是工業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵問題。原因之一便是揮發(fā)性有機(jī)甲基銨（MA）陽離子對光照和溫度極其敏感。因此，幾乎所有高性能的太陽能電池均盡量減少M(fèi)A的使用。近日，弗里堡大學(xué)Michael Saliba團(tuán)隊對MA進(jìn)行了深入而全面的研究。在 -10、50、65 和95°C及500 h持續(xù)照明的條件下對MAPbI3器件進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)PSC分別保留了其初始功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）的87％，100％，90％和85％。
值得注意的是，在20°C下，MAPbI3器件在老化1000小時后仍保持其初始效率。這項老化研究提供了關(guān)鍵的線索，說明即使在更高的溫度下， MAPbI3和含MA的器件也可以保持長期穩(wěn)定。此外，通過選擇合適的電荷傳輸層或界面修飾工程也能夠明顯改善器件穩(wěn)定性。
Saliba et al. A chain is as strong as its weakest link – Stability study of MAPbI3 under light and temperature.
DOI: 10.1016/j.mattod.2018.10.017
