全球钙钛矿研究最新进展

钙钛矿光伏电池领域的研究突破日新月异，原本预期2030年才可能大规模产业化的进程被大大提前，行业专家称2025年前后钙钛矿光伏有可能实现吉瓦级量产。

第三届“全球钙钛矿光伏及叠层技术论坛”正在筹备中，《全球光伏》为您分享9月全球钙钛矿技术的最新进展，敬请关注并留意论坛的筹备。

1. 新的界面工程方法可以提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性

来自 École Polytechnique Fedérale de Lausanne (EPFL)、卢森堡大学、Empa-瑞士联邦材料科学与技术实验室和 CNRS 的科学家们展示了一种简单的方法来设计钙钛矿太阳能电池中两层之间的界面，从而提高性能和设备的稳定性。

该小组制造的太阳能电池实现了 23.4% 的转换效率，并运行了近 6,000 小时，然后退化超过该初始值的 80%。

2. Ascent Solar 与 TubeSolar 达成协议，共同开发高效 CIGS-钙钛矿串联光伏电池

柔性薄膜光伏解决方案开发商和制造商 Ascent Solar Technologies 宣布与德国农业光伏薄膜太阳能管制造商 TubeSolar 签署联合开发协议，以进军农业光伏/农业光伏 (APV) 市场。

据悉，此次JDA是一份价值数百万美元的长期供应协议，形成了Ascent Solar与TubeSolar的战略合作伙伴关系。该 JDA 包括：

(i) TubeSolar 定制 PV（“PV 箔”）的长期供应商；

(ii) 高达 400 万美元的非经常性工程费（“NRE 费用”），由 TubeSolar 分三期支付给 Ascent Solar部分；

(iii) 成立一家合资实体以开发位于德国的新制造工厂 (“JV FAB”)；

(iv) 公司将受益于 TubeSolar 高达 1350 万美元的里程碑付款；

(v) 下一代高效 CIGS-钙钛矿串联光伏电池的开发工作。

3. ITMO团队为生物成像应用开发了具有增强水稳定性的钙钛矿NCs

ITMO 科学家创造了钙钛矿纳米晶体，可在水和生物体液中保持其独特的光学特性。这种材料可以为生物物体的光学可视化提供新的机会，促进生物体内器官的研究和疾病的监测。

基于卤化物钙钛矿的纳米材料在生物成像方面具有巨大的潜力：钙钛矿纳米颗粒可用于可视化目的，以研究细胞和生物体中的生物过程。然而，阻止它们作为发光标记物应用的主要限制是它们在水溶液中的不稳定性。

4. 研究人员在室温下使用紫外线调节钙钛矿晶体中的氧化物离子传输

日本筑波大学的研究人员发现，在室温下，紫外线可以调节钙钛矿晶体中的氧化物离子传输。

电池和燃料电池电解质的性能取决于电解质中电子和离子的运动。调节电解质中氧化物离子的运动可以通过提高能量存储和输出的效率来增强未来的电池和燃料电池的功能。使用光来调节离子的运动 - 这扩大了可能的能量输入来源 - 迄今为止仅在质子等小离子中得到了证明。

克服可达到的离子运动的这种限制是本研究中的研究人员旨在解决的问题。

5. 研究人员开发了新的真空沉积工艺，可以降低成本并获得出色的薄膜质量

来自意大利CNR-IMM，Del Salento 大学、Degli Studi di Catania 大学、Bari ‘Aldo Moro’大学的研究人员已经开发了一种创新的真空蒸镀法，以制备薄CH3 NH 3碘化铅3（MAPbI 3）层用于半透明钙钛矿太阳能电池.

三种物理沉积方法的示意图。图片来自文章

这种在低真空条件下为 PSC 沉积薄钙钛矿层的新方法（正在申请专利）称为 LV-PSE（低真空接近空间渗出），据报道可以降低成本和浪费。

6. 新型聚合物可以提高有机和钙钛矿太阳能电池的性能

Skoltech 研究人员与 RAS 化学物理问题研究所的同事一起，使用两种不同的化学反应合成了一种用于有机电子的新型共轭聚合物，并展示了这两种方法对其在有机和钙钛矿太阳能电池中的性能的影响。

钙钛矿太阳能电池已达到令人印象深刻的认证记录效率，但长期稳定性仍然是一个问题。最近的研究表明，可以通过用电荷提取层覆盖光活性钙钛矿材料来提高器件稳定性，从而提供有效的封装。在其他材料中，这种保护功能可以由共轭聚合物来实现。