1. Joule：甲基氯化铵诱导钙钛矿型太阳能电池中间相稳定化

实现高性能钙钛矿太阳能电池最有效的方法是引入可以充当掺杂剂、晶化剂或钝化缺陷位点的添加剂。氯基添加剂是文献中最流行的添加剂之一，但其具体作用仍不确定。在本文中，来自韩国能源研究所的Dong Suk Kim与韩国蔚山国家科技研究所的Sang Kyu Kwak以及Jin Young Kim等系统地研究了氯化甲基铵添加剂（MACI）在FAPbI₃基钙钛矿太阳能电池中的作用。他们借助密度泛函理论为MACI与钙钛矿之间的相互作用提供了一个理论框架。这种相互作用使得MACI将反应中间相在无须退火的条件下诱导转化为纯的FAPbI₃的α相。这种相转化的形成能与添加的MACI的量相关，因此可以通过调控添加剂的量提高钙钛矿薄膜的质量。这种质量的改善体现在6倍的晶格尺寸增加、3倍相结晶度的增加以及4.3倍光致发光寿命的增加。因此，优化后的钙钛矿太阳能电池的效率可达23.48%。

Minjin Kim, Dong Suk Kim, Sang Kyu Kwak, Jin Young Kim et al, Methylammonium Chloride Induces Intermediate Phase Stabilization for Efficient Perovskite Solar Cells, Joule 2019

DOI: 10.1016/j.joule.2019.06.014

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30305-8?rss=yes#

2. Angew：FA⁺和Cs⁺离子增强二维钙钛矿太阳能电池的电荷传输

有机-无机杂化二维（2D）钙钛矿（n≤5）由于优异的稳定性和光电性质而最近引起了极大的关注。通常，2D钙钛矿含有单阳离子（MA+或FA+）。国家可再生能源实验室Kai Zhu团队首次报道使用MA+，FA+和Cs+的混合阳离子制造2D钙钛矿（n = 5）。采用这些三种阳离子可以形成光滑，致密的钙钛矿薄膜，而且具有更大的晶粒尺寸和更少的晶界。得到的钙钛矿在三阳离子2D钙钛矿太阳能电池（PSC）中也表现出更长的载流子寿命和更高的导电性。与用单阳离子的PSC相比，具有三阳离子的2D PSC的效率（PCE）提高了80％以上（从7.80％到14.23％）; PCE也高于基于二元阳离子（MA+-FA+或MA+-Cs+）2D结构的PSC。

Zhu, K. , Gao, L. , Zhang, F. , Chen, X. , Xiao, C. , Larson, B. , Dunfield, S. and Berry, J. (2019), Enhanced Charge Transport by Incorporating Formamidinium and Cesium Cations for Two‐Dimensional Perovskite Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed..

Doi:10.1002/anie.201905690.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201905690

3. Nano Energy：低温a-WO_x/SnO₂电子传输层，20.5％效率的钙钛矿太阳能电池

界面工程在高效钙钛矿太阳能电池中起着至关重要的作用。吉林师范大学Lili Yang和南开大学Xiaodan Zhang团队提出了一种a-WOx/SnO₂混合电子传输层，以有效地阻挡空穴注入，从而促进电荷提取并抑制界面处的电子-空穴复合过程。此外，由于a-WOx的较高迁移率和及其与SnO₂之间的级联能级序列的形成，与传统的电子传输层相比，获得了更好的电子传输。基于a-WOx/SnO₂电子传输层的PSC的效率为20.52％。此外，整个器件制备工艺在低于150°C的温度下完成，为单片串联器件的实际应用提供了巨大潜力，并为柔性器件的发展提供了途径。

Wang, F. et al. Exploring low-temperature processed a-WOx/SnO₂ hybrid electron transporting layer for perovskite solar cells with efficiency >20.5%. Nano Energy, 2019

Doi:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.06.021.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519305257

4. Joule：电极材料对高效钙钛矿太阳能电池工艺环境稳定性的影响

对于商品化钙钛矿太阳能电池来说，由于实际生产线难以保持绝对干燥条件，因此抗湿材料的使用至关重要。最近，已经有研究人员通过使用Li掺杂的介孔TiO₂作为电子传导层组建了效率超过22%的钙钛矿太阳能电池。但是，锂元素的吸水特性会导致器件在潮湿空气条件下工作时稳定性下降。在本文中，韩国化学技术研究所的Jangwon Seo等通过使用介孔BaSnO₃作为电子传导层在不牺牲功率转化效率的基础上提高了钙钛矿太阳能电池在潮湿空气条件下的工艺稳定性。BaSnO₃介孔电子传导层的使用下钙钛矿太阳能电池的效率仍然高达21.3%，其稳定性效率也高达21.7%。此外，该电子传导层相比Li掺杂的介孔TiO₂电子传导层在潮湿空气下的工艺稳定性更好。研究人员相信该策略能够加速钙钛矿太阳能电池的商品化进程。

Jaehoon Chung, Jangwon Seo et al, Impact of Electrode Materials on Process Environmental Stability of Efficient Perovskite Solar Cells, Joule, 2019

DOI: 10.1016/j.joule.2019.05.018

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30261-2?rss=yes#

5. AFM：19.38％记录效率！柔性单结钙钛矿太阳能电池最高效率

与硅基太阳能电池相比，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSC）具有明显的优势，即其在柔性领域中的应用。然而，柔性器件的效率仍然低于刚性器件的效率。北京大学Zhijian Chen和Lixin Xiao团队研究发现通过低压辅助方法在N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）的帮助下可以获得致密的甲脒（FA）基钙钛矿膜。此外，作为添加剂的MACl可以优先形成MAPbCl_3-xI_x钙钛矿晶种，以诱导钙钛矿相变和晶体生长。最后，以FAI·PbI₂·NMP+x％MACl为前驱体，即配体和添加剂协同过程，在柔性基底上获得了具有大晶粒尺寸、高结晶度和低陷阱密度的FA基钙钛矿膜。在柔性平板PSC中实现了19.38％的记录效率，并且稳定性优异。在500次弯曲循环后，PCE保持92％的初始值，弯曲半径为10 mm。

Wu, C., Wang, D., Zhang, Y., Gu, F., Liu, G., Zhu, N., Luo, W., Han, D., Guo, X., Qu, B., Wang, S., Bian, Z., Chen, Z., Xiao, L., FAPbI3 Flexible Solar Cells with a Record Efficiency of 19.38% Fabricated in Air via Ligand and Additive Synergetic Process. Adv. Funct. Mater. 2019, 1902974. https://doi.org/10.1002/adfm.201902974

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201902974

6. Nature Energy：在模拟工作条件下，瞅瞅钙钛矿太阳能电池的性能！

目前电池效率已超过24％，钙钛矿光伏技术的研究已从竞争效率转变为稳定性的优化。然而，术语“稳定性”被广泛使用并以各种方式进行评估，这意味着测试方法五花八门。对于应用而言，只有在实际应用的长期运行中才能实现的能量收益很重要。洛桑联邦理工学院Wolfgang Tress团队根据模拟环境条件下的钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能进行表征和分析。该模拟基于来自中欧某地一年的选定天数的实际温度和辐照度数据。研究发现，PSC在高温和低光强度下仅显示出低效率的降低，保持了几乎最佳的环境条件值，在此条件下大部分太阳能入射到太阳能电池上。总能量产量不同于标准测试条件测量的预期，并且受可逆降解（在早晨提供最高性能）和在一年中可观察到的轻微永久性降解的影响。参考串联电池，并将PSC与硅器件进行比较。

Performance of perovskite solar cells under simulated temperature-illumination real-world operating conditions. Nature Energy，2019

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0400-8

7. Nature Energy：基于自修复聚合物的封装，减少破损铅基钙钛矿太阳能模组中的铅泄漏

近年来，决定钙钛矿光伏技术商业化的主要因素已经从太阳能电池性能转向稳定性、再现性，器件升级以及在器件使用寿命期间防止模组中的铅（Pb）泄漏。戚亚冰团队模拟了一个现实场景，其中具有不同封装方法的钙钛矿模组受到冰雹影响（改进的FM 44787标准）的机械损坏，并定量测量各种天气条件下的Pb泄漏率。研究表明，与基于模块边缘处具有紫外线固化树脂的玻璃盖的封装方法相比，基于环氧树脂的封装方法将Pb泄漏率降低了375倍。环氧树脂封装中较大的Pb泄漏减少与其在工作条件下的最佳自愈特性和其增加的机械强度相关。该研究表明，如果采用适当的封装，钙钛矿光伏产品可以以最小的Pb泄漏进行实际应用。

Reduction of lead leakage from damaged lead halide perovskite solar modules using self-healing polymer-based encapsulation. Nature Energy，2019

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0406-2

8. JMCA：前驱体工程提高倒置钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电压

近日，南方科技大学Chun Cheng报道了一种前驱体工程方法，用于制备基于甲脒/甲基铵（FAMA）混合阳离子的高质量和稳定的钙钛矿。CsI通常用于抑制FAMA钙钛矿中的光活性相。然而，CsI的亲水性将导致在高相对湿度（RH）下的结构不稳定性问题。此外，在基于有机空穴传输层的倒置钙钛矿太阳能电池（PSC）中，FAMA钙钛矿的低导带最小值（CBM）将导致小的开路电压（Voc）（〜1.0V）。在此，研究人员通过三元前驱体合金化使钙钛矿具有增加的晶粒尺寸，增强的结晶度，减少的陷阱态和纯光活性相而无需CsI的辅助。在没有钝化/修改层的情况下，器件Voc从1.0V增加到1.1V，并且实现了具有可忽略的滞后的20.7％的最高功率转换效率。此外，由于它们不含亲水性CsI，因此光活性钙钛矿薄膜和器件在环境空气中都表现出优异的稳定性。在高RH（70％）下，没有封装的优化器件仅在储存1000小时后损失16％的效率，这表明开发高效且稳定的PSC的潜力。

Liu, C. Cheng, C. et al. Enhanced stability and photovoltage for inverted perovskite solar cells via precursor engineering. JMCA 2019.

DOI:10.1039/c9ta03454d

https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta03454d

9. AM：10.68%效率！硒化铅胶体量子点太阳能电池最高值

成本溶液处理的铅硫属化物胶体量子点（CQD）在光伏（PV）应用中引起了极大的关注。特别是，硒化铅（PbSe）CQD被认为是太阳能电池中具有吸引力的吸光层，由于其高的多激子产生和大的激子波尔半径。然而，空气稳定性差和成膜过程中陷阱/缺陷限制了其进一步发展。华中科技大学 Jungang He、Chao Chen和武汉工程大学Zhitian Liu团队首先通过阳离子交换技术合成空气稳定的PbSe CQD。然后，进行溶液相配体交换方法，最后一步旋涂法成膜。采用PbSe CQD制造的最佳PV器件效率可达10.68％，比先前的效率记录（9.2％）高16％。此外，该器件显示出优异的稳定性。这种新颖的策略可以提供在低成本和高性能红外光电器件中使用PbSe CQD的替代途径。

Ahmad, W., He, J., Liu, Z., Xu, K., Chen, Z., Yang, X., Li, D., Xia, Y., Zhang, J., Chen, C., Lead Selenide (PbSe) Colloidal Quantum Dot Solar Cells with >10% Efficiency. Adv. Mater. 2019, 1900593. https://doi.org/10.1002/adma.201900593

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900593