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研究背景与挑战钙钛矿太阳能电池（PSCs）面临的主要挑战是长期操作稳定性，特别在高温与光照结合的「光热应力」条件下。钙钛矿材料的固有软晶格特性导致碘容易从晶体中逃逸，造成碘损失及光伏性能衰退。 挥发性碘分子(I2)会穿透载流子传输层，侵蚀顶部金属电极，形成自我加速的降解循环。现有稳定策略包括改善结晶质量、缺陷钝化及分子碘捕获设计，但传统分子设计依赖的凡德瓦尔斯相互作用或氢键结合力较弱（结合能 ΔEbinding 0.6 eV），且大尺寸阳离子容易去质子化，导致碘保留能力不
突破卤化物分布难题，高效率叠层电池宽能隙钙钛矿在叠层太阳能电池中面临严峻挑战：当溴碘比例超过20%时，PbBr2和PbI2倾向形成不同中间复合体，导致富溴相优先成核，造成卤素离子空间分布极度不均，引发组分偏析和体积缺陷。南京大学谭海仁教授、Kong Wenchi教授团队在《ACS Energy Letters》发表突破性研究，开发中间组分工程（ICE）策略，以PbCl2和过量MABr替换部分PbBr2，诱导形成亚稳态二维中间相A2PbIxBr3?xCl。该技术成功实现宽能隙钙钛矿太阳能电池（1.
研究背景与挑战• 高效能钙钛矿太阳能电池的挑战核心： 尽管金属卤化物钙钛矿因其光电特性，已大幅提升了太阳能电池的性能，并使得PSCs的功率转换效率（PCE）不断逼近理论极限，但其优化过程仍存在显著障碍。• 小分子电洞选择性材料的固有问题：。均匀沉积与分子聚集问题： 现有的小分子电洞选择性材料，尤其是在溶液制程中，难以实现均匀沉积并有效抑制分子聚集。例如，常见的Me-4PACz分子在溶液中会显著聚集，其粒径随储存时间显著增大。。效率、重现性与稳定性的负面影响： 这种不均匀沉
研究背景与挑战近年来，钙钛矿太阳能电池(PSCs)中自组装单分子层(SAMs)的应用研究显示，其作用机制与传统界面偶极设计原则存在显著差异，特别是在n-i-p结构中用作电子选择分子层(ESMLs)时。这种偏离传统理论的现象促使研究者重新审视SAMs的实际作用机制，主要体现在以下三个方面：设计原则的理论矛盾：p-i-n结构中的电洞萃取自组装单分子层(HSSAMs)采用给电子性质的苯胺基单元，却能有效提高透明导电氧化物(TCO)的功函数，这与传统认为吸电子基团应提高功函数的理论相矛盾。表面掺杂机制的
研究背景与挑战钙钛矿/硅叠层太阳能电池因能突破单结电池的效率极限，成为下一代光伏技术的重要候选。特别是在工业化纹理硅基板上，此技术展现出优异的光捕获能力与成本效益，具备良好的产业化前景。然而，其商业化仍面临关键技术瓶颈：核心挑战一：制程中的薄膜稳定性问题混合两步蒸发-溶液沉积法虽能实现与纹理硅底层的共形接合，但制程需在高温（~150°C）及高湿度（~40% RH）环境下进行空气退火此条件导致钙钛矿薄膜表面因高温湿气双重作用而严重分解核心挑战二：PbI2副产物的负面效应薄膜分
研究背景与挑战钙钛矿-有机串迭太阳能电池（POTSCs）凭借其能带可调性优势，理论上具备突破单接面电池Shockley-Queisser极限的潜力。相较于其他串迭技术，POTSCs具有优势：钙钛矿层的紫外滤光特性提升操作稳定性，全薄膜结构支持高产量卷对卷制程，且可于常规环境下在柔性基板上加工，特别适用于建筑整合、车辆整合及可携式电子产品等应用。然而，POTSCs发展面临关键技术瓶颈：目前已认证效率（24.7%）仍低于全钙钛矿串迭电池（28.2%）及钙钛矿-CIGS串迭电池（24.2%）。造成此效
