钙钛矿太阳能

韩国蔚山国立科学技术研究所的研究人员在全钙钛矿光阳极方面取得了重要突破。他们首次成功合成了一种新型的全钙钛矿（FAPbI3）光阳极，并通过将其封装在Ni箔上并加载NiFeOOH电催化剂，实现了对FAPbI3层的有效保护并保持了可拓展性，提高了光阳极的稳定性。这项研究成果发表在《Nature Energy》杂志上。

一家由比尔盖茨支持的公司旨在将钙钛矿面板商业化，以使太阳能变得极具可行性。CubicPV 总部位于马萨诸塞州和得克萨斯州，得到盖茨的 Breakthrough Energy Ventures 的支持。

近年来，有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池引起国内外广泛关注，高效率及高稳定性是主要追求目标。目前，随着薄膜及器件制备工艺的不断精进，光电转化效率得到飞速提升，界面问题越来越成为限制器件效率的关键。特别是钙钛矿与电荷传输层界面处的能级失配以及界面非辐射复合的出现，阻碍了电荷的有效传输，也限制着器件的长期稳定性提高。

近期，由北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”朱瑞研究员、龚旗煌院士与西北工业大学涂用广副教授、黄维院士，中国科学院空天信息创新研究院徐国宁研究员组成的三校（院）联合研究团队，系统总结了钙钛矿光伏电池在空间环境多种极端因素（包括电子辐射、质子辐射、紫外线辐照、伽玛射线辐射、高真空光照、高低温循环等）下的稳定性情况以及空间飞行试验任务，并讨论了钙钛矿光伏电池面向空间应用的挑战及展望。

中国科学院大连化学物理研究所薄膜太阳电池研究组研究员刘生忠团队与陕西师范大学副研究员冯江山团队合作，在大面积钙钛矿太阳电池研究方面取得进展。科研人员采用真空沉积法并结合低温退火策略制备出400cm2刚性和300cm2柔性高质量甲脒基钙钛矿薄膜，并将此薄膜运用到蒸发甲脒基钙钛矿太阳电池上，获得了文献可查蒸发钙钛矿太阳电池的最高转换效率。

极化子（polaron）。极性晶体和离子晶体中导带的电子和与其结伴而行的晶格畸变的复合体。导带中的电子使晶格离子位移而伴生极化，其电场又反作用于电子，电子总是带着它所引起的晶格畸变一起运动。它可能是混合钙钛矿制成高效太阳能电池的关键。

北大团队对钙钛矿光伏器件的“埋底界面”开展系统深入研究，首次阐明了“埋底界面”中“微结构-化学分布-光电功能”的科学关系，明确指出“埋底界面”非辐射复合能量损失的主要来源，建立起钙钛矿光伏器件“埋底界面”的可视化研究平台

近日，中国科学院大连化学物理研究所薄膜太阳能电池研究组研究员刘生忠、博士王开团队采用狭缝涂布制备方法，结合高压氮气萃取和离子液体钝化钙钛矿界面技术，制备出钙钛矿太阳能电池，该电池小面积效率达到22.7%（0.09cm2），大面积组件达到19.6%（7.92cm2）。

钙钛矿是一种神奇的材料，正在为高效的太阳能光伏发电铺平道路。太阳能行业刚刚经历了一个重要时刻：钙钛矿的使用方式可以实现更便宜，更高效的光伏发电。

近日复旦科研团队国际合作研究破解钙钛矿稳定性难题。成功通过一种气相辅助生长方法实现了室温稳定的a-FAPbI3（黑相甲脒铅碘）钙钛矿材料，并且制备出了光电转换效率大于23%的高效稳定太阳能电池。该项突破为钙钛矿材料在高效轻质光伏电池、新型LED和其它光电器件系统等应用奠定了基础，对太阳能清洁能源的泛在利用、新型柔性大面积光电器件与系统、以及智能机器人自主供电等具有重要意义。

基于石墨烯钙钛矿太阳能发电场基础设施已在希腊岛屿的户外区域成功测试。石墨烯旗舰公司的科学家正在努力协助实现欧盟的可持续目标。对可持续石墨烯-钙钛矿（G-PE）光伏（PVs）的研究可能会导致更有效的可再生能源。

有机-无机卤化铅钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell, PVSC)的认证功率转换效率(power conversion efficiency, PCE)已经达到了25.2%的新高，可与市场主导的无机光伏技术(包括多晶硅(p-Si)、铜铟镓硒和碲化镉)相媲美。然而，PVSC在光照、高温等环境下的可靠性以及稳定性仍然值得研究。目前，主要采用成分和晶体工程、封装、电极选择、缺陷钝化和界面修饰等策略排除外部环境的影响来延长器件的寿命。但是，PVSC长期持续运行时的稳定性还未实现，阻碍了其大规模的工业化。此外，相较于热稳定和化学稳定性良好，不易溶于水且毒性更低的碲化镉材料，含铅的钙钛矿材料更容易溶于雨水。

近期，由中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室和重庆大学合作研究小组通过使用表面配体修饰的方法成功制备了超稳定的钙钛矿量子点，同时具有良好光学性能

自1959年以来，硅太阳能电池板一直用于航天器。并且硅太阳能电池板的功率转换效率一直以来得到了显著提高。但是扩大使用太阳能技术在航空航天领域的应用，不仅需要提高效率，还需要提高“特定功率”，那就是功率与重量的比例。而如今太空中使用的传统太阳能电池体积大而笨重，因而限制了“特定功率”的提高。提高特定功率的一个方法是，在太空中使用新兴的轻量级的钙钛矿和有机太阳能技术。

近日，清华-伯克利联合研究在绿色反溶剂抑制非辐射复合实现高效钙钛矿太阳能电池方面取得新进展。

德国的研究人员首次将钙钛矿/有机太阳能电池用火箭送入太空。这些太阳能电池经受住了太空中的极端条件，利用太阳光和地球表面的反射光产生能量。这项研究工作于8月12日发表在《 Joule》杂志上，为未来近地应用以及潜在的深空任务奠定了基础。