本研究针对倒置钙钛矿太阳能电池中有机阳离子高温挥发导致的稳定性问题，系统研究了聚苯乙烯(PS)及其卤化衍生物(PS-X，X=Br、Cl、F和五氟苯乙烯PFS)作为钝化剂对钙钛矿体相和界面缺陷的协同调控机制。通过分子设计实现了三重功能：利用卤素原子的电负性差异调控聚合物偶极矩，其中PFS具有最高(+2.14D)四极矩和扩散电荷分布模式，其氟原子与钙钛矿中Pb²⁺形成配位键，苯环与有机阳离子(MA⁺/FA⁺)产生阳离子-π相互作用，有效抑制了MA在180-220°C的挥发。优化后的器件实现了24%的转换效率(1.17V Voc)，在ISOS D-2测试条件下2000小时后保持95%初始效率，湿热稳定性(ISOS D-1)3500小时后效率保持97%，85°C高温运行(ISOS L-1)500小时后保持95%效率。

　　1)热蒸发SAMs技术：首次将2PACz和Me-4PACz等自组装分子通过热蒸发方式沉积在织构硅基底上，避免了旋涂法在复杂形貌表面的不均匀性问题。

　　2)厚度效应机制解析：系统研究了HTL厚度(2-20nm)对器件性能的影响，发现5nm为最佳厚度，过厚会导致能级偏移(0.14→0.19eV)和电阻增加(8→60Ω cm²)。

　　3)界面工程突破：证明热蒸发HTL能促进PbI2支架更完全转化为钙钛矿，相比旋涂2PACz减少了界面残留PbI2，提升了器件稳定性。

　　4)大面积制备验证：在4英寸晶圆上实现4cm²器件的均匀制备，效率达26%，展示了技术可扩展性，为产业化奠定基础。

　　5)无损表征技术：采用Suns-PLI技术构建隐含J-V曲线，首次量化了全织构叠层电池31.7%的理论极限效率。

　　Figure 1展示了五种卤化聚苯乙烯衍生物的分子结构及其与钙钛矿前驱体的相互作用机制。UV-vis光谱显示卤素取代显著改变了聚合物的π-π堆积特性，其中PFS完全抑制了295nm处的特征峰。1H NMR分析证实PFS与FAI/MABr形成氢键和阳离子-π相互作用，XPS证实F 1s结合能从687.8eV增至688.37eV，表明氟原子与Pb²⁺的配位作用。这些结果从分子层面揭示了卤素原子如何通过电子效应调控聚合物与钙钛矿组分的相互作用。

　　图2 研究了聚合物对钙钛矿薄膜结构与形貌的影响。SEM显示PFS使晶粒尺寸从0.76μm增大至1.2μm，晶界明显减少。GIXRD证明PFS修饰后(001)和(002)衍射峰强度增加且半高宽变窄，结晶度提高。HRTEM直接观察到非晶态聚合物沿晶界分布，形成物理阻隔。TOF-SIMS深度剖析显示F⁻信号在PFS样品中均匀分布，证实聚合物贯穿整个薄膜。这些结果从纳米到微米尺度证实了聚合物在调控结晶过程和缺陷钝化方面的关键作用。

　　图3深入分析了聚合物修饰对钙钛矿光电性能的改善。横向器件测试显示PFS使暗电流从4.8nA降至1.38nA，离子迁移时间常数从13.19s延长至91.54s。PL光谱显示PFS使荧光强度增强2.7倍，证实缺陷减少。ESP映射显示PFS具有最大的偶极矩(+2.14D)和独特的电荷分离分布。能级排列表明PFS使钙钛矿/ETL界面导带偏移从0.57eV降至0.11eV，Voc提升至1.17V。这些结果从电荷传输、缺陷态和能级匹配角度揭示了效率提升的物理机制。

　　图4展示了器件光伏性能的全面优化。p-i-n倒置器件结构测试表明PFS使平均效率从19.2%提升至23.1%，Voc从1.06V增至1.15V，FF从72.5%提升至80%。连续J-V扫描显示PFS使迟滞指数从0.073降至0.003。MPP追踪表明PFS器件500小时后保持95%效率。这些数据证实卤化聚合物在提升效率和稳定性方面的卓越效果。

　　图5系统评估了器件的长期稳定性。ISOS D-1测试显示PFS器件3500小时后效率保持97%，水接触角从64°提升至100°。高温稳定性(ISOS D-2)测试表明2000小时后PFS组保持95%效率。TGA证实PFS延迟MA挥发温度35°C。高温XRD显示PFS使钙钛矿相变温度从180°C提升至220°C。长期老化XRD显示PFS样品720小时后仍无PbI₂峰。这些结果从多个维度证实了卤化聚合物在极端环境下的稳定作用。

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　　法国国家太阳能研究所与加拿大初创公司WattByWatt携手，共同推出了一款创新性的双端子、9cm钙钛矿-硅串联太阳能电池，该电池的电力转换效率达到了28%。目前，INES与WattByWatt正持续深化合作，共同探索串联太阳能电池的制造工艺，力求进一步提升电池性能与生产效率。值得一提的是，今年早些时候，INES与Enel的3Sun合作，已成功生产出效率为30.8%的串联钙钛矿硅太阳能电池，而四个月前，双方还宣布合作生产了效率为29.8%的设备，不断刷新着太阳能电池的效率纪录。

　　近年来，随着能源需求的日益增长和光伏技术的不断发展，钙钛矿太阳能电池正逐步从实验室小面积器件走向大面积光伏组件产业化发展。目前，实验室级钙钛矿太阳能电池模组的效率已经突破23%，展现出巨大的商业化潜力。此外，照阳光能研究团队还聚焦于实现大面积钙钛矿太阳能电池组件规模化生产所面临的核心挑战，深入探讨了制造工艺的可控性、光伏组件的长期运行稳定性以及组件制造成本等关键影响因素。

　　2025年8月4日苏州大学陈炜杰&李耀文于AM刊发宽带隙钙钛矿中的选择性延迟结晶实现初始均质相用于厘米级钙钛矿/有机叠层太阳能电池的研究成果，提出了一种选择性延迟结晶策略，其中使用功能剂来调节初始卤化物相分布。

　　“钙钛矿太阳能电池在太空中很有前途，但我们太阳系中的各种辐射源仍然是一个主要威胁—尤其是对使它们工作的有机分子，”萨里大学能源技术讲师、这项研究的合著者JaeSungYun博士说。研究人员认为，这种涂层可以开创太空太阳能的新时代，使其更轻、更便宜、更高效，最终实现更雄心勃勃、更可持续的太空任务。这一发展还可以使致力于建立天基太阳能发电系统以将能量传输到地球的公司受益。

　　导语钙钛矿太阳能电池的效率已媲美单晶硅电池，但长期稳定性问题阻碍其商业化进程。近日，研究团队在《AdvancedMaterials》发表重磅研究，设计了一类基于螺-吩噻嗪的新型空穴传输材料，其中氟功能化衍生物在小面积电池中实现25.75%的认证效率，25cm组件效率达22.07%，并在ISOS-L3老化测试中保持80%效率超过1000小时，性能与稳定性全面超越传统Spiro-OMeTAD！核心创新点分子设计突破：以螺-吩噻嗪为核心骨架，通过不对称引入萘基、氟代芳烃或芴基调控能级与热稳定性。

　　钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和长期稳定性很大程度上取决于空穴传输层的形貌、化学和光电特性。实验结果表明，Cor-AI修饰的HTL显著提升了空穴传输动力学并降低了界面能量损失，使器件PCE超过25.8%，同时填充因子达到0.87，创下了NiO基HTL器件的最高纪录。这项研究为开发高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新的界面修饰策略。

　　近日，由南科大机能系-先进材料集团联合实验室研发的倒置结构钙钛矿太阳能电池，经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心权威检测，在标准试验条件下正扫转换效率达26.75%，反扫转换效率高达26.93%，稳态效率稳定在26.69%，多项核心性能指标实现重大突破，标志着集团在钙钛矿光伏技术研发领域迈入国际先进行列。

　　韩国材料科学研究所(KIMS)能源与环境材料研究部由Dong-chan Lim博士和So-yeon Kim博士领导，开发了一种即使在高湿度条件下也能保持稳定的高度耐用的柔性钙钛矿太阳能电池材料和制造工艺。这一突破使得在环境空气中生产高效太阳能电池成为可能，而无需昂贵的设备，从而有可能显着降造成本。

　　香港科技大学化学及生物工程学系的副教授、能源研究院副院长周圆圆教授及其研究团队最近提出了一种生物启发的综合多尺度设计策略，以应对钙钛矿太阳能电池商业化面临的关键挑战——长期运行的稳定性。钙钛矿太阳能电池因其低温、基于溶液的制造工艺而具备优势，能有效降低太阳能成本。这些降解过程发生在从皮米到厘米的不同尺度上，而多尺度结构因素对最终钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能有着显着影响。

　　为了规避这些障碍，研究人员设计了一种新颖的选择性模板增长策略。这一进展的影响可能不仅仅是稳定PSCs;选择性模板生长框架为针对不同钙钛矿成分和器件架构量身定制的工程界面提供了一个多功能平台。重要的是，这种模板策略与现有钙钛矿组合物和制造方案的兼容性表明其可快速转化为工业过程。

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