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90后中國女博導，3篇Nature、Science正刊后，再發IF=83.5的Nature子刊！

第一作者：蔣琦

通訊作者：蔣琦、朱凱

通訊單位：國家可再生能源實驗室（美國）

論文速覽：

高性能倒置結構（p–i–n）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs），因其快速提升的光電轉換效率、易于規模化制造、可靠的運行和與各種鈣鈦礦基串聯器件配置的兼容性，正日益受到商業化的重視。

本論文首先總結了電荷傳輸材料的關鍵進展，這些進展對提升光電轉換效率至關重要。其次，討論了有前景的鈣鈦礦組成和制造方法，并強調了通過添加劑工程改善鈣鈦礦層以及針對埋層或頂部鈣鈦礦表面層的界面工程策略。第三，回顧了串聯器件的進展，特別關注互連層的優化。接著，總結了提高p–i–n PSCs穩定性的現狀和策略，尤其是考慮到戶外應用的挑戰。最后，提供了未來研究方向和挑戰的展望。

圖文導讀：

90后中國女博導，3篇Nature、Science正刊后，再發IF=83.5的Nature子刊！

圖1：常規（n–i–p）和倒置（p–i–n）結構的典型鈣鈦礦太陽能電池結構。

圖2：用于高效p–i–n鈣鈦礦太陽能電池的代表性電荷傳輸材料的分子結構和功能層的能級圖。

圖3：添加劑工程在鈣鈦礦中的應用。

圖4：鈣鈦礦–電子傳輸層界面工程的三種策略。

圖5：鈣鈦礦-空穴傳輸層底部界面工程。

圖6：基于鈣鈦礦的串聯器件。

圖7：鈣鈦礦太陽能電池穩定性的優化策略。

圖8：雙面鈣鈦礦太陽能電池。

總結展望：

本論文指出，p–i–n PSCs的效率自2022年以來已迅速提升至超過25%，其穩定性也通過了多項IEC標準。這一進展歸功于空穴傳輸層（HTL）的發展、鈣鈦礦沉積和界面工程的進步。尤其是，針對特定的鈣鈦礦組成或接觸層，常常需要HTL處理、鈣鈦礦層或界面的添加劑使用等特定改性，以獲得良好的性能。未來研究應更專注于提高長期運行穩定性，尤其是在戶外測試條件下。此外，對于模塊化應用，需要更多關注從電池層面到模塊層面穩定性挑戰的轉變，并開發相應的克服策略。

文獻信息：

標題：Rapid advances enabling high-performance inverted perovskite solar cells

期刊：Nature Reviews Materials

DOI：10.1038/s41578-024-00678-x

原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/21/301c791708/

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