1. Nano Energy：折射率在高效疊層發光太陽能聚光器中的作用
發光太陽集熱器是一種大面積的太陽輻射集熱器(LSCs)，可作為半透太陽窗戶、現代化農業溫室和建筑外墻的發電裝置。然而，由于發射源對光和環境條件的敏感性，LSCs的外部光學效率和長期穩定性限制了它們的實際應用。Ca'FoscariUniversity of Venice & Lule? University of Technology的Alberto Vomiero等人使用“夾層玻璃”的概念來制備LSCs，它由兩個波導層和量子點/聚合物夾層組成，通過調整系統不同部分的折射率，同時提高LSCs的外部光學效率和穩定性。
波導層可以是玻璃、石英、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等其他透明材料。以CdSe/CdS核/殼量子點為熒光團，制備LSCs中間層。疊層LSCs的外部光學效率與這三層(兩個波導層和一個夾層)的折射率相關：折射率越接近，ηopt越高。層狀PMMA/QDs-polymer/PMMA LSCs的外部光學效率最高，達到3.4%，比基于單層CdSe/CdS的LSCs提高了92%，這是目前基于CdSe/CdS QDs的LSCs的最高效率。這些結果為通過適當地調整LSCs的結構來實現高效層合窗作為發電單元鋪平了道路，并為LSCs在光伏一體化建筑中的應用提供了理論指導。
Guiju Liu,Raffaello Mazzaro, Changchun Sun,Yuanming Zhang, Yiqian Wang, Haiguang Zhao,Guangting Han, Alberto Vomiero. Roleof Refractive Index in HighlyEfficient Laminated Luminescent SolarConcentrators. Nano Energy 104470.DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104470https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104470
2. AEM：基于有機體異質結膠體量子點光學增強的高效混合串聯太陽能電池
雖然膠體量子點光伏器件(CQDPVs)可以實現約12%的功率轉換效率(PCE)，但其在近紅外(NIR)區域的光吸收不足會影響對全光譜可見光的有效利用。韓國國民大學Young Rag Do和UNIST研究院Sung‐Yeon Jang等人開發了一種高效率的混合串聯光伏器件，分別由用于前、后電池的CQDs和有機體異質結（BHJ）光敏材料組成。有機BHJ后置電池可有效地從CQD前置電池獲取傳輸的近紅外光子，從而增強了350-1000 nm波長的光子到電流的轉換。
通過優化每個子電池的短路電流密度平衡，并使用中間層建立接近理想的串聯連接，能夠實現比單個連接器件更高的PCE(12.82%)(CQD和BHJ器件分別為11.17%和11.02%)。該混合串聯裝置的PCE在已報告的CQDPV中是最高的（包括單‐連接裝置和串聯裝置），并且該混合串聯裝置在空氣中儲存3個月后性能也幾乎沒有下降。該研究提出了一種通過結合近紅外吸收的光敏材料來改善CQDPVs性能的潛在途徑。
HavidAqoma,Imil Fadli Imran, Muhibullah Al Mubarok, Wisnu Tantyo Hadmojo, Young RagDo,Sung‐Yeon Jang. Efficient HybridTandem Solar CellsBased on Optical Reinforcement of Colloidal Quantum Dots withOrganic BulkHeterojunctions. Advanced Energy Materials.2020
DOI: 10.1002/aenm.201903294
https://doi.org/10.1002/aenm.201903294
3. AM：基于雙添加劑電子傳輸層制備的高效無機CsPbI2Br鈣鈦礦太陽電池及模組
雖然全無機鈣鈦礦太陽電池有望能從根本上解決有機-無機雜化鈣鈦礦太陽電池的熱不穩定問題，但較大的開路電壓(VOC)損失以及大面積成膜工藝的缺陷帶來的性能衰退問題仍然制約了其進一步的發展。暨南大學麥耀華團隊聯合深圳先進技術研究院及長春光學精密機械與物理研究所報道了通過雙摻雜劑對C60電子傳輸層進行調制，從而與ZnO構建了一個高注入、高遷移率的雙電子傳遞層結構，顯著改善了倒置無機CsPbI2Br 鈣鈦礦太陽電池的VOC及能量轉換效率。其中，由于路易斯酸三(五氟苯基)硼烷(TPFPB)摻雜劑分子的吸電子特性，使得C60分子中電子對核屏蔽減弱，從而降低了C60分子的LUMO能級，增大了ZnO與C60之間的導帶能級差，增強了界面電子漂移驅動力，進而增強了電子的注入。
但是由于TPFPB分子的添加，影響了相鄰C60分子之間的π電子跳躍傳輸，從而降低了體系的電子遷移率以及電導率，造成了電池器件回滯效應的增大。因此，進一步采用不易吸濕潮解的鋰鹽（LiClO4）進行摻雜，不僅大大抑制了這一負面作用，而且增強了器件的空氣穩定性以及光照穩定性。最終，經優化后的倒置無機CsPbI2Br鈣鈦礦太陽電池在小面積0.09 cm2取得了15.19%效率。更為重要的是該工作通過自主研發的準曲面熱輻射加熱方法顯著提升了基于大面積襯底上沉積無機鈣鈦礦薄膜的均勻性，最終基于襯底尺寸5×5 cm2，基于無機鈣鈦礦材料的太陽模組（10.92 cm2），且效率達12.19%。
Chong Liu，Yuzhao Yang，Cuiling Zhang，Shaohang Wu，Liyu Wei，Fei Guo，GowriManohari Arumugam ，Jinlong Hu，Xingyuan Liu，Jie Lin，Ruud E. I. Schropp，Yaohua Mai. TailoringC60 for Efficient Inorganic CsPbI2BrPerovskite Solar Cells and Modules.Advanced Materials.
DOI:10.1002/adma.201907361
https://doi.org/10.1002/adma.201907361
4. 黃維&陳永華&張立軍Nat. Photon.: 18.06%記錄效率！2D鈣鈦礦電池
二維Ruddlesden-Popper相（2DRP）鈣鈦礦與三維（3D）相比具有更好的光穩定性和環境穩定性。然而，有關體積大的烷基銨鹽與2DRP鈣鈦礦骨架之間相互作用的基本問題仍然存在。南京工業大學的黃維院士，陳永華和吉林大學的張立軍團隊研究表明，新的大體積烷基銨，2-（甲硫基）乙胺鹽酸鹽（MTEACl）存在硫-硫相互作用。
除了較弱的范德華相互作用外，兩個MTEA分子中硫原子之間的相互作用還使（MTEA）2（MA）4Pb5I16（n = 5）鈣鈦礦骨架具有增強的電荷傳輸和穩定性。結果是2DRP鈣鈦礦太陽能電池具有提高的效率和穩定性。電池的效率高達18.06％（經認證為17.8％），穩定性優異。
Efficient and stable Ruddlesden–Popperperovskite solar cell with tailored interlayer molecularinteraction，Nat. Phonton, 2020
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0572-6
5. 吉林大學Nat.Commun.: 高工作穩定性！鈣鈦礦單晶太陽能電池
近年來，鈣鈦礦型多晶薄膜太陽能電池的功率轉換效率迅速提高，而由于其低的熱穩定性以及沿大塊晶界的快速離子遷移，其穩定性仍然有待提高。吉林大學 Qingfeng Dong團隊基于鈣鈦礦單晶開發了穩定且有效的橫向結構鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）。
通過使用簡單的表面處理優化陽極接觸，開路電壓和填充系數顯著提高，并提高了器件效率，使其超過11％（0.05至1 Sun），明顯地高于之前報道的最佳橫向結構單晶PSC的5.9％（0.25 Sun）。器件顯示出出色的操作穩定性，并且在1 Sun下，在最大功率點連續200 h運行后未觀察到性能下降。利用叉指電極對具有可擴展架構的設備進行了研究，叉指電極顯示出實現低成本和高效鈣鈦礦光伏設備的巨大潛力。
Efficientlateral-structureperovskite single crystal solar cells with high operationalstability，Nat. Commun. 2020
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13998-2#citeas
6. AEM: 空穴傳輸π共軛聚合物的分子工程，實現高效量子點太陽能電池
有機p型材料由于其良好的空穴傳輸特性和合成多功能性，因此可以作為膠體量子點太陽能電池（CQDSC）的可溶液加工的空穴傳輸材料（HTM）。但是，與傳統的p型CQD HTM相比，有機HTM的性能仍然較差。蔚山科學技術大學Sung‐Yeon Jang和國民大學Ju‐Won Jeon團隊開發了基于有機π共軛聚合物（πCP）的HTM，其性能要優于最新的p型CQD HTM。
π-CP的分子工程改變了其光電特性，并大大改善了CQDSC中的電荷產生和收集。使用PBDTTPD‐HT的電池可實現11.53％的效率（PCE），并具有良好的儲氣穩定性。這是使用有機HTM的CQDSC中報告的最高PCE，甚至高于使用pCQD-HTM所報告的最佳固態無配體交換的CQDSC。從器件加工的角度來看，器件制造不需要任何固態配體交換步驟或逐層沉積工藝，這對于利用商業加工技術是有利的。
Molecular Engineering in HoleTransport π‐Conjugated Polymers to Enable High Efficiency Colloidal Quantum DotSolar Cells，AEM，2020
https://doi.org/10.1002/aenm.201902933
7. Chem. Sci.: 用于低成本鈣鈦礦太陽能電池的分子工程空穴傳輸材料
伊朗zanjan 大學HashemShahroosvand和意大利理工學院Francesco Bonaccorso團隊是通過一種簡便的CuI催化反應合成的三苯胺-N-苯基-4-（苯基二氮烯基）苯胺（TPA-AZO），并用作鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中的空穴傳輸材料（HTM），作為昂貴的spiro-OMeTAD分子材料的替代品。實驗和計算研究表明，TPA-AZO的最高占據分子軌道（HOMO）較spiro-OMeTAD深，并且與鈣鈦礦層的導帶最佳匹配。
使用TPA-AZO作為HTM可以使PSC的功效率（PCE）（17.86％）接近基于spiro-OMeTAD的器件效率（19.07％）。此外，使用廉價原料來合成TPA-AZO，使得其成為用于PSC的新型HTM。與spiro-OMeTAD之一（170-475美元）相比，TPA-AZO 1克（22.76美元）的成本要低得多。總體而言，基于TPA-AZO的HTM有望用于PSC大規模生產。
MolecularlyEngineered Hole-Transport Material for Low-cost Perovskite Solar Cells, Chem.Sci., 2020
DOI:10.1039/C9SC05694G
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/SC/C9SC05694G#!divAbstract
8. JACS: 首次！揭示堿土金屬摻雜鹵化鈣鈦礦機理
鹵化物鈣鈦礦非常適合用于下一代光伏產品。鹵化物鈣鈦礦的化學摻雜是制備效率最高，最穩定的鈣鈦礦基太陽能電池的既定策略。亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心Antonio Abate團隊揭示了使用一系列堿土金屬的鹵化鈣鈦礦的摻雜機理。研究發現，低摻雜水平能夠使摻雜劑摻入鈣鈦礦晶格中，而高摻雜水平會引起表面偏析。從低到高摻雜方案的閾值與摻雜元素的尺寸相關。
研究表明，低摻雜制度誘導更多的n型，而高摻雜制度誘導更少的n型摻雜。該工作提供了與傳統半導體不同的鹵化鈣鈦礦獨特摻雜機理的全面描述。首次證明了低摻雜方案的有效性，這在n-i-p和p-i-n架構中都展示了高效的基于甲基銨碘化鉛的太陽能電池。
Thedoping mechanism of halide perovskite unveiled by alkaline earth metals，J. Am. Chem. Soc. 2020
https://doi.org/10.1021/jacs.9b11637
9. 香港城市大學&華南理工Nat.Commun.: 路易斯堿抑制非輻射復合，高效全無機鈣鈦礦太陽能電池
全無機鈣鈦礦太陽能電池（PVSC）由于其出色的熱穩定性而受到越來越多的關注。香港城市大學Zonglong Zhu，Alex K. Y. Jen和華南理工大學Hin-Lap Yip團隊使用了路易斯基礎小分子來鈍化無機鈣鈦礦薄膜，其處理后的PVSC達到了16.1％的效率，并具有更高的光穩定性。
研究表明，小分子上的腈（CN）基團有效地降低了鈣鈦礦薄膜的陷阱密度，從而通過鈍化暴露于Pb的表面顯著抑制了衍生的PVSC中的非輻射復合，從而提高了開路電壓從1.10 V至1.16 V。這項工作為功能性界面層的設計提供了見識，以提高全無機PVSC的效率和穩定性。
Highlyefficient all-inorganic perovskite solar cells with suppressed non-radiativerecombination by a Lewis base，Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13909-5
