1. AM: 超过17％效率! 二维钙钛矿太阳能电池
层状Ruddlesden-Popper（RP）相（2D）卤化钙钛矿由于其光电特性的广泛可调性和光伏器件的优异稳定性而引起了极大的关注。然而，2D钙钛矿太阳能电池（PSC）中的电荷提取/传输和效率（PCE）仍然受到不可消除的量子阱效应的限制。Huiqiong Zhou, Yuan Zhang和Kui Zhao等人针对BA2MA3Pb4I13（n = 4）2D PSC，提出了缓慢的后退火（SPA）工艺，通过该工艺实现了17.26％的最高PCE，同时增强了开路电压，短路电流和填充因子。
研究表明，通过SPA处理可以获得增强的晶体取向和多个钙钛矿相（从底部附近的2D相到顶部区域附近的准3D相）的有利对准，这促进了载流子传输/提取和抑制太阳能电池中的电荷复合。就目前所知，报道的PCE是迄今为止基于丁胺（BA）间隔物（n = 4）的RP相2D PSC中效率最高的。SPA处理的器件表现出令人满意的稳定性，在没有封装的N2环境下2000小时后降解小于4.5％。所展示的工艺策略提供了一种有前途的途径，可以将2D PSC的性能推向真实的光伏应用。
Wu, G., Li, X., Zhou, J., Zhang, J., Zhang, X., Leng, X., Wang, P., Chen, M., Zhang, D., Zhao, K., Liu, S., Zhou, H., Zhang, Y., Fine Multi‐Phase Alignments in 2D Perovskite Solar Cells with Efficiency over 17% via Slow Post‐Annealing. Adv. Mater. 2019, 1903889.
https://doi.org/10.1002/adma.201903889
2. AM综述: 值得收藏！全无机钙钛矿太阳能电池
全无机钙钛矿在过去3年中被认为是钙钛矿光伏领域最具吸引力的研究热点之一，因为它们与有机-无机杂化材料相比具有优异的热稳定性。电池效率已经超过18％。武汉理工大学Wanchun Xiang和洛桑联邦理工学院Wolfgang Tress团队系统地总结了无机钙钛矿的进展，包括材料设计，高质量钙钛矿薄膜的制备和避免相不稳定性。
讨论了无机钙钛矿，纳米晶体，量子点和无铅化合物，并评述了相应的器件性能。强调了稳定低带隙无机钙钛矿立方相的方法，这是高效和稳定的太阳能电池的先决条件。此外，归纳了在钙钛矿的主体中以及在钙钛矿和电荷选择性层的界面处的能量损失机制。最后，评估了无机钙钛矿作为稳定吸收剂的潜力，为无机钙钛矿太阳能电池的商业化开辟了新的前景。
Review on Recent Progress of All‐Inorganic Metal Halide Perovskites and Solar Cells，AM, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902851
3. AFM: 20.65%效率！溶液处理，层压钙钛矿太阳能电池
具有不同光学和电子特性的钙钛矿薄膜的层压多层将容易地实现高性能光电器件，因为广泛证明器件垂直方向上的薄膜性质的差异分布在器件性能中起着特别重要的作用。然而，现有的层压钙钛矿薄膜很难通过溶液法制备，因为对于不同的钙钛矿材料没有足够的溶解度选择性的溶剂。
哈尔滨工业大学深圳研究生院Xianyu Deng团队证明了苯胺（AN）对钙钛矿MAPbI3和MAPbI3与盐酸二乙基氯化铵添加剂的混合物具有很大不同的溶解度。通过使用AN作为钙钛矿前体溶液中的溶剂，实现了具有不同晶体尺寸和光学和电学特性的两个层压钙钛矿层。具有层压膜作为活性层的倒置钙钛矿太阳能电池实现了20.65％的效率， 1.112 V的开路电压和80.8％的填充因子。在65％RH下400小时后，这些电池保持98％的效率。这项工作为层压钙钛矿薄膜的生产提供了一种非常简单和可行的方法，以获得高性能的钙钛矿太阳能电池。
Solution‐Processed Laminated Perovskite Layers for High‐Performance Solar Cells
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201903330
4. 韩礼元&杨旭东Joule: 高效稳定的钙钛矿太阳能电池组件
高效光电转换的操作稳定性对于钙钛矿装置的大规模应用的成功至关重要。由于钙钛矿的固有弱结构，碘化物代表最易挥发的成分，并且其扩散可引起不可逆的降解，这对实现稳定的钙钛矿组件提出巨大挑战。
上海交通大学杨旭东教授、韩礼元教授报道了一种低温处理策略，通过设计低维扩散阻挡层来提高高效钙钛矿太阳能组件的操作稳定性，将不需要的离子界面扩散减少103-107倍。最终获得了稳定高效的钙钛矿太阳能组件，超过15％，其面积为36 cm2。在85°C加热1,000小时后保持95％以上的初始效率，在AM 1.5 G中测试1,000小时后保持91％。该研究结果为实现稳定高效的钙钛矿太阳能电池组件提供了有效的策略。
Efficient Perovskite Solar Cell Modules with High Stability Enabled by Iodide Diffusion Barriers
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435119303745
5. Adv. Sci.: 全小分子哟！最高效率三元有机太阳能电池
由于单分散，易于纯化和可忽略的批次间差异的明显优势，厚膜全小分子（ASM）有机太阳能电池（OSC）可用于印刷技术的大规模制造。然而，ASM OSC通常受形态方面的限制，以实现高效率并同时保持厚膜。结晶度，域尺寸和相分离到合适的水平是极具挑战性的。重庆绿色智能技术研究院Zhipeng Kan，Shirong Lu和香港理工大学Gang Li等人苯并二噻吩三噻吩绕二苯胺（BTR）（成功用于厚膜OSC的小分子供体）即BTR-OH的衍生物被合成，具有相似的化学结构和吸收但相对于BTR具有较低的结晶度，并且用作构建BTR的第三组分：BTR-OH：PC71BM三元器件。
在约300 nm的OSC中成功获得10.14％的效率和74.2％的填充因子，其优于BTR：PC71BM和BTR-OH：PC71BM。并且是厚膜ASM OSC的最高值。性能增强源于增强的吸收，抑制的双分子/阱辅助复合，改进的电荷提取，优化的域尺寸和合适的结晶度。这些发现表明，具有相似化学结构但结晶度不同的供体衍生物为高性能三元ASM OSC提供了指导。
Tang, H., Xu, T., Yan, C., Gao, J., Yin, H., Lv, J., Singh, R., Kumar, M., Duan, T., Kan, Z., Lu, S., Li, G., Donor Derivative Incorporation: An Effective Strategy toward High Performance All‐Small‐Molecule Ternary Organic Solar Cells. Adv. Sci. 2019, 1901613.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201901613
6. 武汉大学EES: 基于有机太阳能电池逐层刮涂法：合理控制垂直分层，实现高性能
在有机太阳能电池（OSC）中，本体异质结（BHJ）溶液处理策略有效地提供了纳米级相分离形态，有助于分离库仑束缚激子并促进电荷运输和提取。与逐层（LbL）方法的应用相比，BHJ旋涂技术在评估光伏材料的性能和实现更高效的光电转换方面具有较强优势。武汉大学Jie Min团队通过刮刀涂布技术进一步比较了BHJ和LbL加工策略，因为它是一种卷对卷兼容的高通量薄膜制造路线。系统地评估了多个目标参数，包括形态特征，光学模拟，物理动力学，器件效率和混合稳定性问题。
研究结果，更正了旧理解，例如BHJ加工方法优于LbL技术用于制备高性能OSC，LbL方法需要正交溶剂和具有特殊溶解度的供体/受体材料。研究表明，LbL叶片涂层方法是一种有前途的策略，可有效降低OSC的效率和稳定性差距，甚至可以替代商业应用中的BHJ方法。
A multi-objective optimization-based layer-by-layer blade-coating approach for organic solar cells: rational control of vertical stratification for high performance
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee02295c#!divAbstract
7. 麻省理工学院Joule: 光伏发电效率的价值
麻省理工学院Ian Marius Peters团队通过分析平准化电力成本（LCOE）对制造成本和效率的相互依赖性，引入效率值（VOE），一个定义创新允许成本的度量。从历史上看，VOE价值已经迅速下降，未来将进一步下降。此外，住宅和公用设施的VOE值汇总在不同的水平，表明这些细分市场的多样化程度更高。VOE的地方差异表明，区域市场多样化。
在某些国家，像n型单晶PERC硅太阳能电池这样的先进概念在经济上优于多晶硅太阳能电池，但在包括中国和印度在内的其他国家可能差强人意。研究人员将分析扩展到串联光伏发电，确认了其有可能改善住宅应用的LCOE，但预计公用事业市场将面临挑战。最后，探讨了退化的不利影响，并表明竞争较低的LCOE需要匹配既定技术的降解率。
The Value of Efficiency in Photovoltaics, Joule, 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435119303721
8. AM: 效率超过20％！室内应用的1 cm2有机光伏电池
有机光伏（OPV）技术具有通过低成本的卷对生产在柔性基底上制造更大面积和更轻的太阳能电池板的优点。最近，随着效率的迅速增加，OPV电池取得了许多重大进展。然而，使用OPV模块的大型太阳能发电仍然面临着巨大的挑战，例如设备稳定性。
中科院化学所侯剑辉和Haifeng Yao团队研究了OPV电池在室内光环境中的应用。通过优化有源层以与室内光源良好匹配，制造出1cm2的OPV器件，并且在1000lux发光二极管（2700 K）照明下，最高效率为22％。此外，该装置在连续室内光照下显示出更好的稳定性。结果表明，设计宽带隙活性材料以满足室内OPV电池的要求具有实现更高光伏性能的巨大潜力。
1 cm2 Organic Photovoltaic Cells for Indoor Application with over 20% Efficiency
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904512
9. 暨南大学Nano Energy: 刮涂大面积制备2D-3D的Sn-Pb混合钙钛矿电池
基于混合锡铅（Sn-Pb）卤化物钙钛矿的低带隙光伏吸收层为制造高效的多结太阳能电池提供了有希望的机会。然而，目前的Sn-Pb混合钙钛矿太阳能电池（PSC）主要采用实验室规模的旋涂制备，极大地阻碍了其在大面积器件制造中的应用。暨南大学的麦耀华和Fei Guo团队报告了一种简单而可扩展的方法，通过一步刮涂沉积致密和均匀的Sn-Pb混合钙钛矿薄膜。
通过对新涂覆的前体膜进行抽真空，然后进行退火处理，可以容易地制备具有不同Sn-Pb比的高质量钙钛矿膜。通过使用苯乙基溴化铵（PEABr）的表面缺陷钝化实现了器件性能的进一步提高。发现在3D块状钙钛矿上形成薄的2D RP钙钛矿层显著抑制了电荷复合。因此，太阳能电池的开路电压（VOC）（Eg = 1.35 eV）从0.71 V明显提升至0.78 V，获得超过15％的高效率。此外，由于2D钙钛矿盖层的保护屏障，观察到放置和水分稳定性得到显著改善。
2D-3d heterostructure enables scalable coating of efficient low-bandgap Sn–Pb mixed perovskite solar cells, Nano Energy, 2019
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104098
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519308055
10. 电子科技大学Nano Energy: 20.88％效率！离子层诱导同质结钙钛矿
有机-无机卤化物钙钛矿表面和晶界处的欠配位离子缺陷总是通过静电力吸引和捕获自由载流子，加速缺陷空位通道的离子迁移，明显限制了钙钛矿太阳能电池（PSC）的电荷提取效率和内在稳定性。
电子科技大学Chunyang Jia课题组提出了一种新的离子层诱导同质结钙钛矿的策略，增强了内建电场(Ebi），以进一步减少陷阱复合并抑制离子迁移，从而提高PSC的效率和内在稳定性。实验和理论证明，吸附的阳离子和阴离子不仅会使得边界分布和增强Ebi，还会通过额外的离子相互作用增加界面离子空位迁移势垒。组装的电池效率可达20.88％，以及具有高稳定性。
Ionic selective contact controls the charge accumulation for efficient and intrinsic stable planar homo-junction perovskite solar cells, Nano Energy, 2019
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104098
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519308055
11. 武汉理工&南京理工ACS Energy Lett.: 13.9％效率! 低结构有序性的三元非富勒烯太阳能电池
聚合物供体和非富勒烯受体（NFA）之间的相分离不充分，具有低结构有序性，破坏了有效的电荷传输并增加了电荷复合，因此限制了有机太阳能电池（OSC）的最大可实现的效率。
武汉理工大学Tao Wang和南京理工大学Weihua Tang团队将 NFA IT-M已作为第三组分添加到PBDB-T：m-INPOIC OSC中，并显示有效调节供体和受体分子之间的相分离，尽管三元体系中的所有组分都表现出低结构有序性。将10 wt％IT-M掺入PBDB-T：m-INPOIC二元主体共混物中可明显增加相分离的长度范围，产生增加和平衡电荷传输的连续途径。这导致光伏性能从二元电池的12.8％增加到三元的13.9％。这项工作突出了三元组分在控制高性能OSC活性层形态方面的有益作用。
13.9% Efficiency Ternary Nonfullerene Solar Cells Featuring Low-structural Order, ACS Energy Letters, 2019
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b01630
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01630
12. Nano Lett.: 2D / 3D异质结的界面工程助力高性能钙钛矿太阳能电池
近年来，基于二维/三维(2D/3D)结构的钙钛矿太阳能电池因其良好的光伏性能和稳定性而备受关注。但是，对于2D/3D异质结的界面机理，例如2D/3D异质结的配体化学依赖性及其对电荷收集和最终光伏结果的影响，还没有得到充分的理解。近日，陕西师范大学Kui Zhao研究团队证明了在2D覆盖层内量子阱（QW）的基础3D相模板生长。这进一步受到间隔层氟化作用和成分工程在厚度分布和方向上的影响。
在二维/三维异质结中，较好的QW对准和较快速的电荷转移动力学可以提高电荷迁移率和较低的电荷复合损耗，这在很大程度上解释了太阳能电池在电荷收集和开路电压(VOC)方面的改善。研究人员获得功率转换效率(PCE)为21.15%的二维/三维太阳能电池，显著高于三维太阳能电池(19.02%)。这项工作通过配体化学和QW层的合成工程，提供了界面工程如何影响理想的二维/三维分层膜的电子性能和器件性能的关键信息。
Niu, T. Zhao, K. et al. Interfacial engineering at the 2D/3D heterojunction for high-performance perovskite solar cells. Nano Lett. 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02781
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02781
13. AFM: 用于高效锡基钙钛矿太阳能电池的苯并二噻吩空穴传输材料
开发高效的界面空穴传输材料（HTM）对于获得高性能无铅Sn基卤化钙钛矿太阳能电池（PSC）至关重要。近日，台湾国立中央大学Ming-Chou Chen联手美国西北大学Tobin J. Marks、Mercouri G. Kanatzidis报道了一系列基于苯并二噻吩（BDT）的有机小分子，其含有通过简单且可扩展的合成途径制备的四 - 和三 - 三苯胺供体。
两种基于BDT的分子的热，光学和电化学性质显示出在结构上和能量上适合用作基于Sn的PSC的HTM。 据报道，使用基于BDT的HTM的乙二胺/甲脒碘化锡太阳能电池提供高达7.59％的冠军功率转换效率，优于使用传统且昂贵的HTM的类似参考太阳能电池。 因此，这些基于BDT的分子作为用于制造高性能Sn基PSC的HTM是有希望的候选者。
Vegiraju, S. Marks, T. J. Chen, M.-C. Kanatzidis, M. G. et al. Benzodithiophene Hole‐Transporting Materials for Efficient Tin‐Based Perovskite Solar Cells. Nano Lett. 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201905393
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201905393
14. 上海交大JMCA: 双侧钝化层制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池
基于NiOx的钙钛矿太阳能电池（PSC）近年来引起了极大的关注并取得了显著的进步。界面工程一直是提高具有较大开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC）的PSC性能的有前途的途径。近日，上海交大Hong Liu、Wenzhong Shen研究团队报道了一种通过在钙钛矿层和电荷传输层之间分别通过双侧聚苯乙烯层来改善PSC性能的方法。
钙钛矿层的顶部和底部表面被超薄双边聚苯乙烯层钝化和保护，这导致具有较大钙钛矿晶粒尺寸，较少界面缺陷和抑制电荷复合的高效器件。结果，在没有滞后的情况下实现了19.99％的功率转换效率（PCE），并且VOC高达1.149V，这是迄今为止基于纯CH3NH3PbI3的p-i-n PSC的最佳结果。此外，这些器件还显示出改善的长期稳定性。该研究为设计和制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了强有力的策略。
Wang, T. Liu, H. Shen, W. et al. Highly efficient and stable perovskite solar cells via bilateral passivation layers. JMCA 2019.
DOI: 10.1039/C9TA08084H
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta08084h
15. JMCA: 前驱体工程一步溶液沉积CsPbBr3助力高效的全无机钙钛矿太阳能电池
全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池（PSC）由于其出色的稳定性而受到极大的关注，特别是在高温高湿环境下。由于CsBr在大多数常见溶剂中的低溶解度限制了其性能，通过方便的一步溶液方法制备具有足够厚度的高质量CsPbBr3薄膜仍然是一个巨大的挑战。近日，华南农业大学Huashang Rao、Xinhua Zhong开发了一种新的前驱工程策略：使用醋酸铯（CsAc）和离子液体乙酸甲铵（MAAc），将CsPbBr3前体溶液的浓度提高到1.0M，并提出均匀和高覆盖率的CsPbBr3薄膜大小的晶粒。
这种高质量CsPbBr3薄膜的机制主要是由于MAAc定制了结晶动力学。相应地，在所得的PSC中实现了高的光捕获能力和抑制的陷阱态相关的电荷复合。CsPbBr3 PSC的冠军效率达到7.37％（JSC = 7.40 mA cm-2，VOC = 1.22 V，FF = 0.841）。该装置还具有良好的稳定性，在相对湿度为30-35％的环境气氛下，在1500小时内具有可忽略的衰减。
Huang, D. Rao, H. Zhong, X. et al. One-step solution deposition of CsPbBr3 based on precursor engineering for efficient all-inorganic perovskite solar cells. JMCA 2019.
DOI: 10.1039/C9TA08465G
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta08465g
16. JMCA: CsI掺一下PEDOT:PSS，反向平面钙钛矿太阳能电池性能更佳
PEDOT：PSS广泛用于钙钛矿太阳能电池（PSC），是最受欢迎的空穴传输层（HTL）。然而，与传统的平面PSC（压区）相比，基于PEDOT：PSS HTL的反向平面PSC通常表现出高达200 mV的电压损耗。近日，西南大学Fei Wu、Linna Zhu联合香港大学He Yan通过碘化铯（CsI）掺杂PEDOT：PSS的界面工程策略，减少电压损失并实现高效的倒置PSC。
研究表明，CsI通过与PbI2反应形成CsPbI3来改变PEDOT：PSS和钙钛矿之间的界面，从而促进界面接触和电荷传输。此外，在CsI-修饰（CsI-PEDOT：PSS）之后，PEDOT：PSS的空穴传输性质和空穴提取得到增强，而能级更有利并且电荷复合得到抑制。重要的是，与原始PEDOT：PSS相比，它遭受大的非辐射复合损耗（0.375 V），CsI-PEDOT：PSS使器件实现了令人印象深刻的低非辐射电压损耗（仅0.287 V）。因此，使用CsI-PEDOT：PSS的反向PSC显示出小的电压损失并实现高VOC（1.084 V），最高的功率转换效率（PCE）为20.22％，并且没有滞后现象，而没有CsI的空白组的效率仅为16.57％。
Wu, F. Zhu, L. Yan, H. et al. Inverted Planar Perovskite Solar Cells with Efficiency beyond 20 % and Small Energy Loss by CsI-Doped PEDOT:PSS. JMCA 2019.
DOI: 10.1039/C9TA08995K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta08995k
