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研究背景與挑戰(zhàn)鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池因能突破單結(jié)電池的效率極限，成為下一代光伏技術(shù)的重要候選。特別是在工業(yè)化紋理硅基板上，此技術(shù)展現(xiàn)出優(yōu)異的光捕獲能力與成本效益，具備良好的產(chǎn)業(yè)化前景。然而，其商業(yè)化仍面臨關(guān)鍵技術(shù)瓶頸：核心挑戰(zhàn)一：制程中的薄膜穩(wěn)定性問題混合兩步蒸發(fā)-溶液沉積法雖能實(shí)現(xiàn)與紋理硅底層的共形接合，但制程需在高溫（~150°C）及高濕度（~40% RH）環(huán)境下進(jìn)行空氣退火此條件導(dǎo)致鈣鈦礦薄膜表面因高溫濕氣雙重作用而嚴(yán)重分解核心挑戰(zhàn)二：PbI2副產(chǎn)物的負(fù)面效應(yīng)薄膜分
研究背景與挑戰(zhàn)鈣鈦礦-有機(jī)串迭太陽能電池（POTSCs）憑借其能帶可調(diào)性優(yōu)勢(shì)，理論上具備突破單接面電池Shockley-Queisser極限的潛力。相較于其他串迭技術(shù)，POTSCs具有優(yōu)勢(shì)：鈣鈦礦層的紫外濾光特性提升操作穩(wěn)定性，全薄膜結(jié)構(gòu)支持高產(chǎn)量卷對(duì)卷制程，且可于常規(guī)環(huán)境下在柔性基板上加工，特別適用于建筑整合、車輛整合及可攜式電子產(chǎn)品等應(yīng)用。然而，POTSCs發(fā)展面臨關(guān)鍵技術(shù)瓶頸：目前已認(rèn)證效率（24.7%）仍低于全鈣鈦礦串迭電池（28.2%）及鈣鈦礦-CIGS串迭電池（24.2%）。造成此效
研究背景與挑戰(zhàn)PSC商業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸在于缺陷鈍化制程的再現(xiàn)性不足。本研究針對(duì)此領(lǐng)域面臨的三大核心挑戰(zhàn)：1. 表面狀態(tài)變異性：鈣鈦礦薄膜表面狀態(tài)在不同批次、操作者間存在顯著差異，即使微小的制程波動(dòng)（溫度、化學(xué)計(jì)量比、濕度）都會(huì)導(dǎo)致截然不同的缺陷分布，使鈍化效果難以重現(xiàn)。2. 最佳鈍化劑濃度控制困難：傳統(tǒng)策略需在缺陷修復(fù)與電荷傳輸間找到平衡點(diǎn)（最佳濃度C*），但表面狀態(tài)變異導(dǎo)致既定最佳條件無法跨實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)，甚至產(chǎn)生負(fù)面效果。3. 常規(guī)鈍化模式的固有限制：CP模式下鈍化劑濃度變化顯著影響其分布與能級(jí)對(duì)齊
研究背景鈣鈦礦疊層太陽能電池在效率提升過程中，「埋藏接口」質(zhì)量已成為關(guān)鍵的技術(shù)制約因素。本研究深入探討鈣鈦礦子電池埋藏接口的技術(shù)瓶頸，致力于解決影響疊層電池光電轉(zhuǎn)換效率與長期穩(wěn)定性的核心問題。• 結(jié)構(gòu)缺陷與化學(xué)反應(yīng)：在鈣鈦礦子電池的埋藏接口處，存在著有害的結(jié)構(gòu)缺陷和化學(xué)反應(yīng)，這些缺陷會(huì)導(dǎo)致顯著的非輻射電荷載流子復(fù)合和有害的化學(xué)反應(yīng)。 • PEDOT:PSS 層帶來的挑戰(zhàn)：目前廣泛使用的空穴傳輸層 (HTL) PEDOT:PSS，其酸性和吸濕性會(huì)引發(fā)不利的氧化反應(yīng)，嚴(yán)重惡化
研究背景與困難點(diǎn) 鈣鈦礦太陽能電池雖然發(fā)展迅速，但其開路電壓仍顯著落后于理論Shockley–Queisser極限，成為限制效率提升的關(guān)鍵瓶頸。造成電壓損失的主要原因包括：關(guān)鍵界面處的能量層不匹配和過度的非輻射復(fù)合。特別是在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，SnO2電子傳輸層表面的未配位Sn2+ (Sn–OH)形成淺陷阱位點(diǎn)，嚴(yán)重?fù)p害電子傳輸效率。這些界面缺陷不僅降低器件性能，還加速鈣鈦礦在熱和濕氣環(huán)境下的降解，導(dǎo)致長期操作穩(wěn)定性不足。 研究團(tuán)隊(duì)及重要成果這項(xiàng)突破性的研究
研究困難與挑戰(zhàn)寬能隙 (WBG) 子電池中，作為空穴傳輸層的氧化鎳 (NiOx) 與自組裝單分子層 (SAMs) 之間的接口接觸問題，嚴(yán)重限制了器件的效率和穩(wěn)定性。現(xiàn)有技術(shù)存在以下主要挑戰(zhàn)：•NiOx腐蝕問題：傳統(tǒng)上廣泛使用的SAMs，例如含有磷酸(PA)作為錨定基團(tuán)的 SAMs (PA-SAMs)，其酸性較強(qiáng)，容易腐蝕具有化學(xué)反應(yīng)性的NiOx層，會(huì)損害NiOx層的完整性和功能，進(jìn)而削弱器件的穩(wěn)定性。•SAM分子聚集與接口問題： 傳統(tǒng)SAMs分子在NiOx表面容易發(fā)生聚集
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