1. 青島大學JMCA綜述: 基于金屬硫族化物的量子點敏化太陽能電池的最新進展
量子點敏化太陽能電池（QDSC）由于其易于制造，低成本和潛在的高效率等特性而引起了越來越多的關注。通過精確地優化材料結構和器件架構，可以提高器件的效率和穩定性。在整個QDSC的開發過程中，值得注意的是，基于金屬硫族化物的半導體作為光敏層，對電極（CE）和界面電荷傳輸作為界面修飾層等方面是關鍵材料。
青島大學Jianguo Tang和Zhonglin Du團隊從三個主要功能點，即QD敏化劑，對電極（CE）和界面修飾層方面出發，系統地回顧了基于金屬硫屬化物的QDSC在實際應用中的最新進展。此外，概述了這種敏化太陽能電池的基本結構，工作原理和簡要歷史。最后，還討論了使用各種金屬硫族化物的QDSC的挑戰和現狀。
Recent Progress of Quantum Dots Sensitized Solar Cells Employing Metal Chalcogenides，Journal of Materials Chemistry A，2019
DOI: 10.1039/C9TA10557C.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta10557c#!divAbstract
2. 西工大深研院Solar RPL：碳納米管摻雜SnO2，提高鈣鈦礦電池的效率
氧化錫（SnO2）作為平面鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中的電子傳輸層（ETL）最近受到越來越多的關注。西北工業大學深圳研究院Xuanhua Li團隊通過簡單地熱分解SnCl4·5H2O和預處理的CNT（稱為SnO2-CNT）的混合溶液來制造SnO2和碳納米管（CNT）的混合ETL。
CNT的添加可以提高SnO2膜的電導率并降低SnO2膜的陷阱態密度，這有利于載流子從鈣鈦礦層轉移到ETL。在基于SnO2-CNT ETL的無滯后PSC中實現了20.33％的高效率。
SnO2–Carbon Nanotubes Hybrid Electron Transport Layer for Efficient and Hysteresis‐Free Planar Perovskite Solar Cells, Solar RPL
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/solr.201900415
3. 中南大學Nano Energy：有意思！給鈣鈦礦吃塊糖！！
中南大學Ying Yang和Xueyi Guo團隊采用了MAPbI3/瓊脂糖光敏材料制備鈣鈦礦太陽能電池。未封裝電池在有潮濕環境的情況下（濕度大于70％），其效率為14.66％，并在1392 h之后保留了90％的初始值。瓊脂糖和MAPbI3之間的分子水平相互作用使鈣鈦礦的晶界鈍化，從而防止其降解。
此外，在鈣鈦礦層與空穴導電層之間的界面處形成Li+-瓊脂糖絡合物有效地防止了MAPbI3層的吸水。瓊脂糖對LiTFSI的鈍化作用和吸濕性的最小化都會降低鈣鈦礦的分解速度，從而明顯提高了器件的效率和穩定性。
MAPbI3/agarose photoactive composite for highly stable unencapsulated perovskite solar cells in humid environment, Nano Energy
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104246
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551930953X
4. 西電Nano Energy：14.7%效率！CsPbI2Br太陽能電池
氧化物/鈣鈦礦異質結接觸對于實現高性能和穩定的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）至關重要。西安電子科技大學Jingjing Chang團隊制備了基于ZnO /鈣鈦礦異質結接觸的CsPbI2Br PSC，并以1.21 V的高開路電壓（Voc）實現了14.7％的效率轉和高填充因子（FF）為81.42％。
與基于SnO2的PSC相比，ZnO ETL和鈣鈦礦之間更好的能帶排列有助于產生更大的內置電勢，從而具有出色的電子提取能力和有效的界面復合抑制能力。更好的鈣鈦礦薄膜質量和改進的ETL/鈣鈦礦界面接觸有助于提高基于ZnO的鈣鈦礦器件的空氣和熱穩定性。
Improve the Oxide/Perovskite Heterojunction Contact for Low Temperature High Efficiency and Stable All-inorganic CsPbI2Br Perovskite Solar Cells, Nano Energy
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104241.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519309486
5. 香港理工大學JMCA: 次磷酸銨，助力錫基鈣鈦礦的太陽能電池的性能提升
FASnI3等錫基鹵化物鈣鈦礦在光伏應用中引起了廣泛關注。然而，錫基鈣鈦礦太陽能電池的相對較低的效率和較差的長期穩定性阻礙了其實際應用。
香港理工大學的嚴峰團隊次磷酸銨引入FASnI3鈣鈦礦前體中，以抑制Sn2+的氧化并協助鈣鈦礦晶粒的生長，從而改善鈣鈦礦膜質量和降低缺陷密度，因此，器件效率和開路電壓得到了明顯提高。更重要的是，太陽能電池表現出長期穩定性的明顯提高。 這項工作通過在前體溶液中引入次磷酸銨作為抗氧化劑，為提高錫基鈣鈦礦太陽能電池的性能提供了一種簡便的方法。
Enhanced performance of tin-based perovskite solar cells induced
by ammonium hypophosphite additive，J. Mater. Chem. A, 2019
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta08679j#!divAbstract
6. Small：高穩定性、低成本且高效的碳基鈣鈦礦太陽能電池
當今的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）大多使用非常昂貴的組件（例如其會經常使用到貴金屬作為背面觸點等）且穩定性較差。這些問題為PSC的大規模制備帶來了難題。近日，洛桑聯邦理工學院Michael Gr?tzel團隊報道了一種簡單且低成本的PSC結構，分別采用無摻雜的TiO2和CuSCN作為電子和空穴傳輸材料，并且用室溫下沉積的石墨碳層作為背電觸點。
所制備的的PSC在標準太陽光照下顯示出超過18％的功率轉換效率（PCE），并且在60°C全日照且在最大功率點的條件下，大于2000 h后其效率仍維持在初始效率的95％以上。 此外，CuSCN/碳基PSC在紫外線照射1000 后仍表現出杰出的穩定性，而在相似條件下，標準的spiro-MeOTAD/Au基標準器件則發生了嚴重降解。
Neha Arora, M. Ibrahim Dar, Seckin Akin, Ryusuke Uchida, Thomas Baumeler, Yuhang Liu, Shaik Mohammed Zakeeruddin, Michael Gr?tzel. Low‐Cost and Highly Efficient Carbon‐Based Perovskite Solar Cells Exhibiting Excellent Long‐Term Operational and UV Stability. Small, 2019.
DOI：10.1002/smll.201904746
https://doi.org/10.1002/smll.201904746
7. ACS Appl. Mater. Interfaces：溶膠凝膠法制備的ZnO薄膜中配體對鈣鈦礦太陽能電池的影響
溶膠-凝膠（SG）方法已被充分證明是一種制備ZnO薄膜的有校方法，該薄膜可作為高效鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的優良電子傳輸材料（ETM）。通常，將包含乙酸鋅二水合物和穩定配體單乙醇胺（EA）的前體膜退火以獲得ZnO膜。值得注意的是，通常文獻報道的的ZnO退火溫度（Ta）在150-600°C的寬范圍內。近日，蘭州大學曹靖團隊研究了退火溫度對薄膜組成的影響，并首先證實了當Ta低于380°C時，乙酸鹽和EA物種共存。
當Ta在380至450°C之間時，EA在ZnO薄膜中仍然存在。當Ta超過450℃時，可以獲得純的ZnO膜。配體的存在也顯著改變了相應的ZnO樣品的功函數，因此，使用ZnO樣品作為ETM，對PSC的效率和穩定性產生明顯不同的影響。這項工作從分子的角度為通過SG方法制備的ZnO薄膜提供了更清晰的理解，從而促進了它們在光電領域的應用。
Haixia Liang, Yi-Chen Hu, Yiran Tao, Binghui Wu, Yiying Wu, Jing Cao. Existence of Ligands within Sol-gel-derived ZnO Films and Their Effect on Perovskite Solar Cells. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019.
DOI：10.1021/acsami.9b13278
https://doi.org/10.1021/acsami.9b13278
8. 周歡萍AEM: 間隔陽離子的相互作用助力高效穩定的層狀二維鈣鈦礦太陽能電池
層狀2D（A1）2（A2）n-1BnX3n + 1鈣鈦礦材料改善了所得太陽能電池的長期穩定性，但由于載流子生成/傳輸不良而阻礙了其功率轉換效率。因此，需要合理的指導方針來設計有機間隔陽離子（A1）。近日，北京大學周歡萍研究團隊在層狀二維鈣鈦礦中使用混合的A1陽離子來研究烷基胺陽離子和不飽和烷基胺陽離子之間的相互作用。
研究人員揭示了烷基胺間隔陽離子能夠促進前驅體組裝，這導致鈣鈦礦晶體的定向生長。不飽和的烷基胺陽離子進一步導致激子結合能降低，從而改善了2D鈣鈦礦中載流子的傳輸。通過混合兩種陽離子，所制備的光伏電池的開路電壓顯著提高，效率為15.46％，這是基于（A1）2（A2）3Pb4I13層狀2D鈣鈦礦的最高效率之一。設計原理的通用性可進一步擴展到其他陽離子組合。
Zhou, H. et al. The Spacer Cations Interplay for Efficient and Stable Layered 2D Perovskite Solar Cells. AEM 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201901566
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901566
9. EES：基于石墨烯的高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池
碳基鈣鈦礦太陽能電池（C-PSC）逐漸成為低成本的光伏電池。然而，它們的功率轉換效率（PCE）仍然偏低。近日，大連理工大學Yantao Shi教授團隊介紹了一種創新的模塊化PSC設計，該設計使用了碳背電極，該碳背電極通過使用另一種碳涂層FTO玻璃覆蓋，大大降低了薄層電阻和厚度，且這兩個單獨的元素可以反復組裝和分離。此外，在各種商業碳源（碳黑，石墨片和石墨烯）中，石墨烯表現出最佳的整體性能。
石墨烯基PSC（G-PSC）的PCE為18.65％，是迄今為止報道的C-PSC最高效率之一。此外，經過優化的無封裝器件在85℃的高溫下老化1000小時后仍保留了其初始PCE的90％。值得注意的是，G-PSC具有顯著的結構靈活性，在反復拆卸和組裝超過500個循環后，PCE的降解幾乎可以忽略不計。我們的系統通過模塊化互連為PSC的提供了一種便捷的方法，相關策略可能也會擴展到其他設備。
Chunyang Zhang, Shi Wang, Hong Zhang, Yulin Feng, Wenming Tian, Ying Yan, Jiming Bian, Yuchen Wang, Shengye Jin, Shaik Mohammed Zakeeruddin, Michael Gr?tzel, Yantao Shi. Efficient Stable Graphene-based Perovskite Solar Cells with High Flexibility in Device Assembling via Modular Architecture Design. Energy Environ. Sci., 2019.
DOI：10.1039/C9EE02391G
https://doi.org/10.1039/C9EE02391G
10. Chem. Sci.：全無機量子點輔助的高效，穩定鈣鈦礦太陽能電池
盡管實現了高功率轉換效率（PCE），但有機鹵化物鈣鈦礦仍然存在長期穩定性問題。特別是多晶鈣鈦礦薄膜的晶界被認為是光生載流子的巨大俘獲位點，因此在電荷傳輸動力學中起著重要作用。近日，印度科學教育與研究所Sayan Bhattacharyya團隊通過晶界修飾表面工程解決了該問題。
獨特的量子點（QD）輔助晶界修飾方法已用于創建單片晶粒，無針孔鈣鈦礦薄膜，其中全無機CsPbBrxI3-x（x=1-2）QD起到了關鍵作用。與未經修飾的膜中的晶粒相比，量子點填充的晶界促進了具有1-2μm鈣鈦礦晶粒的致密膜的形成。通過QD改性制造的太陽能電池的PCE約為16.5％，且其穩定性得到了顯著改善，其環境耐久性約為720 h。
Dibyendu Ghosh, Dhirendra K. Chaudhary, Md. Yusuf Ali, Kamlesh Kumar Chauhan, Sayan Prodhan, Sayantan Bhattacharya, Barun Ghosh, P. K. Datta, Sekhar C. Ray, Sayan Bhattacharyya. All-inorganic quantum dot assisted enhanced charge extraction across the interfaces of bulk organo-halide perovskites for efficient and stable pin-hole free perovskite solar cells. Chem. Sci., 2019.
DOI：10.1039/C9SC01183H
https://doi.org/10.1039/C9SC01183H
11. Nano Energy：基于鈣鈦礦與聚環氧乙烷共結晶的鈣鈦礦太陽能電池
近年來，混合鈣鈦礦材料在太陽能電池領域受到了廣泛的關注。然而，實現無磁滯，穩定和高效的鈣鈦礦太陽能電池仍然是一個挑戰。近日，阿克倫大學Xiong Gong團隊報道了一種利用聚環氧乙烷螯合鈣鈦礦的策略，聚環氧乙烷與鈣鈦礦形成氫鍵，從而減少了動力學驅動的點缺陷的形成，最大程度地減少了電荷載流子的重組并提高了態密度的分布。
與參考器件相比，在未封裝的前提下，溶液處理過的鈣鈦礦太陽能電池具有穩定的功率轉換效率，無磁滯特性，并且在相對較高的濕度下具有顯著改善的環境貯存穩定性和熱穩定性，而參考器件的功率轉換效率卻極其不穩定，磁滯更高且穩定性較差。該項研究表明與聚合物共結晶的鈣鈦礦雜化材料的開發是改善鈣鈦礦太陽能電池性能的有效方法。
Kai Wang, Luyao Zheng, Tao Zhu, Lei Liu, Matthew L.Becker, Xiong Gong. High performance perovskites solar cells by hybrid perovskites co-crystallized with poly(ethylene oxide). Nano Energy, 2019.
DOI：10.1016/j.nanoen.2019.104229
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104229
12. AEM：600 nm的有源層，效率還能大于10%！高性能厚膜非富勒烯有機太陽能電池
開發具有與卷對卷大面積印刷工藝兼容的厚活性層高效有機太陽能電池（OSC）是該領域商業化的必然要求。然而，典型的OSC通常會顯示出具有100 nm左右的最佳厚度且起活性層具有極低的厚度公差，這并不適用于卷對卷工藝。近日，南開大學陳永勝教授團隊展示了使用非富勒烯受體F-2Cl和聚合物供體PM6的厚膜高效有機太陽能電池。在優化條件下，所制備反向結構器件的功率轉換效率（PCE）為13.80％，正置結構器件的PCE為12.83％。
對于有源層厚度為500 nm的倒置器件，其PCE為9.03％。值得注意的是，當有源層的膜厚為達到600 nm時，正置結構器件的PCE仍超過10％，這是在有如此厚度有源層下NF-OSC的最高值。作者還發現，正置器件和倒置器件之間的性能差異歸因于它們在有源層中不同的垂直相分離特性。
Yamin Zhang, Huanran Feng, Lingxian Meng, Yanbo Wang, Meijia Chang, Shitong Li, Ziqi Guo, Chenxi Li, Nan Zheng, Zengqi Xie, Xiangjian Wan, Yongsheng Chen. High Performance Thick‐Film Nonfullerene Organic Solar Cells with Efficiency over 10% and Active Layer Thickness of 600 nm. Adv. Energy. Mater., 2019.
DOI：10.1002/aenm.201902688
https://doi.org/10.1002/aenm.201902688
