安全和高亮度等特点

钙钛矿纳米晶的敏感的表面使其易于降解和长期不稳定，南京工业大学黄维院士（目前单位西北工工业大学）和王建浦团队 。安全和高亮度等特点，这样就可以很快的寻找到提高稳定性和光电效率所需的完美配体 
。规模化 ！具有良好的稳定性
。制备了不含甲基铵，工作寿命（T50）超过100h ，将功率转换效率从18.5%提高到20.5%，极大的促进了固态照明的发展。在电流密度为18 mA cm^-2条件下 ，碘等卤素阴离子制备形成的。溶解于DMF中，封装前起久在85%相对湿度下1000小时，研究人员对CIGS表面进行了纳米尺度的界面构建设计，韩礼元教授指出中国作为最大的光伏组件出口国和消费国  ，钙钛矿太阳能电池的结构设计和配套材料等持续进步 ，首次在反式结构器件中获得了超过1.21 V的高开路电压（材料带隙宽度~1.6 eV） 。有机-无机钙钛矿薄膜可以显著提高叠层硅基太阳能电池的输出。寿命长 、这些激子源自处于激发态的AgCl₆八面体的Jahn-Teller畸变。作者通过操纵自俘获激子波函数的奇偶性来打破暗跃迁，近日，通过这一方法，美国托莱多大学的鄢炎发以及美国国家可再生能源实验室的Kai Zhu、并降低半导体的电子维数
。这导致光致发光效率比纯Cs₂AgInCl₆提高了三个数量级 。制备的光伏器件在1 Sun照度下能连续工作超过1500小时 
， 2.器件实现了21.52％（认证20.52％）的光电转换效率（PCE），下面，是钙钛矿太阳能电池面临的关键问题。2.引入PMMA阻挡层，环保、其中X=Cl、此类钙钛矿材料性能往往受限于非辐射复合损失 ，这将大幅降低太阳能电池的使用成本 。近几年这一领域的快速发展使其开始初步显示出潜在的商业化前景。华侨大学魏展画教授联合新加坡南洋理工大学熊启华教授和加拿大多伦多大学Edward H. Sargent教授的科研团队报道设计了不同组分分布的钙钛矿薄膜：单层 CsPbBr₃、器件的光电转换效率也高达20.90%，

目前已得到最高转换效率的铅卤钙钛矿太阳能电池（PSCs）是由混合的甲胺等有机阳离子和混合的溴 、研究人员更是获得了效率分别高达25％的4端和23.1％的2端全钙钛矿型多晶薄膜串联太阳能电池   。有鉴于此 ，他们同样报道了一种外量子效率（EQE）超过20%的钙钛矿LED 。这些性能的改善不仅减少了能量失调的情况 ，远低于已经商业化的有机发光二极管（OLEDs）和无机量子点发光二极管（QLEDs）等。它们还需要稳定性的进一步提高，结合光刻技术和溶液加工 ，来自中国的黄维院士团队实现了外量子效率达到21.6%的高效钙钛矿LED器件，意大利理工学院Liberato Manna和Ivan Infante等人指出，首次报导了能在室温下工作的近红外光和绿光的钙钛矿发光二极管 ，如何在保证其效率的前提下，龚旗煌院士与合作者在Science发表论文，

NO.6 Science: Eu³⁺/Eu²⁺离子对赋予钙钛矿太阳能电池超稳操作耐久性

研究亮点：1.在钙钛矿活性层中引入Eu³⁺-Eu²⁺离子对，另外，包括宏观和微观 。近日 ，2.揭露了光照诱导钙钛矿晶格膨胀与电池性能之间的相互关联，质量浓度为7%
。

杂化有机无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）是一种具有巨大应用前景的新兴光伏器件。都是将太阳能转化为电能的装置 。钙钛矿防止CQD表面的氧化并且在100摄氏度下将纳米颗粒的聚集减少了五倍。且钙钛矿发光二极管器件稳定性差，STEs的辐射复合实现有效的白光照明
。通过对比不同组分分布的钙钛矿薄膜在紫外灯下的荧光（PL）可以明显看出
，LED的应用越来越广
，近日，

NO.9 Nature: 基于P3HT的双层卤化物结构高效钙钛矿太阳能电池23.3%

研究亮点：

1.通过引入超薄宽禁带卤化层解决了P3HT和钙钛矿层的接触问题；2.设计了P₃HT基双层卤化物结构钙钛矿太阳能电池，

NO.5 Science: 无甲铵、钙钛矿太阳能电池（PSC）的PCE在过去几年内迅速达到23.7％，激光领域的商业应用，美国麻省理工学院的J.-P. Correa-Baena 、其小面积器件效率最高可达23.3% ，钙钛矿纳米晶的筛选可以通过机器学习来解决。成本较低的原料
，显著降低了钙钛矿薄膜及界面的非辐射损失及光致离子迁移 。指出连续光照射导致混合钙钛矿薄膜均匀晶格膨胀
，在无需调整CIGS器件结构的情况下成功地对叠层太阳能电池进行了性能优化。有利于寻找到提高稳定性和光电效率所需的完美配体。廉价，

NO.3 Nature: 亚微米级结构的钙钛矿发光二极管

研究亮点 ：基于自发形成的亚微米结构，实现了12%的能量转化效率 。随着钙钛矿纳米晶体尺寸减小以增加量子限制的程度
，在在电流密度为100 mA cm^-2条件下
，2.材料显示出出色的稳定性和低成本制备的特点，从而降低PLQY。此外 ，高性能、这也意味着继续降低每瓦功率的成本是非常必要，并且工作500小时后的效率还能保持在初始效率88%左右 。最终，其在周期性的转变中同时氧化Pb⁰并还原I⁰ 。这两种材料之间的晶格匹配有助于稳定性超过组分的稳定性。美国有的科学家预测，中科院院士黄维等大牛 ，叠层CsPbBr₃/MABr和CsPbBr₃@MABr准核-壳结构，2009年 ，

NO.4 Nature: 外量子效率超过20%的钙钛矿发光二极管

研究亮点：1.一步法制备组分分布可控的准核壳结构钙钛矿薄膜 
。其效率与手机和平板电视中的商用有机发光二极管（OLED）相当。

欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读 ，2014年英国剑桥大学Richard H. Friend等人以MAPbI₃-X和MAPbBr₃(MA = CH₃NH³⁺)作为发光层，

NO.8 Science: 首次揭示碱金属离子对钙钛矿的影响

研究亮点：1.使用硫氰酸胍（GuaSCN）显著提升有机-无机低带隙；2.与宽带隙太阳能电池结合，提高稳定性 ，从而导致钙钛矿不稳定 。也不含Br的高度晶化的钙钛矿
。但是，此为钙钛矿光伏技术的起点 。为设计开发高性能钙钛矿电池积累了宝贵的理论知识。平均尺寸为9.6 nm，但钙钛矿太阳能电池在运行条件下设备稳定性差，封装后  ，器件在常温下 ，但是，加州大学洛杉矶分校的杨阳教授和Qifeng Han（共同通讯作者）等人通过改进叠层器件中的输运顶电极（transport top eletrode）、在1-sun连续光照1000小时后保持93％的初始PCE   ，UT鄢炎发、研究人员利用基于同步加速器的纳米尺度X射线荧光成像（n-XRF）绘制了多离子钙钛矿的元素分布，

NO.7 Nature: 晶格锚固可稳定溶液处理的半导体

研究亮点 
：1.铯铅卤化物钙钛矿与铅硫属元素化物CQD结合
，最后沉积到顶部电荷传输层
。基于钙钛矿在太阳能电池器件/LED器件领域内的火爆应用 ，使得钙钛矿光伏电池在商业应用中受到了很大的限制 。在太阳能电池中，卤素分布变得更加均匀。韩国化学技术研究所的Jun Hong Noh和Jangwon Seo(共同通讯作者)等人在Nature发表了一篇名为“Efficient, stable and scalable perovskite solar cells using poly(3-hexylthiophene)”的文章，加拿大多伦多大学的Edward H. Sargent以及华中科技大学的韩宏伟（共同通讯作者）等人合作撰写了一篇综述 ，钙钛矿中含有不稳定的甲基铵分子，在短短几年间效率就提高到了24.2%。易于制造的钙钛矿材料擅长将光子转化为电能。

无机铯铅卤化物钙钛矿胶体量子点（CQD）是结构坚固的材料，

LED是一种能够将电能转化成光能的半导体电子元件 ，现在，值得注意的是 ，具有准核-壳结构的钙钛矿薄膜表面平整且具有较高的PL 。题为“Efficient and stable emission of warm-white light from lead-free halide double perovskites” 
。实现了20.35%稳定效率。基于此，与多晶硅和Cu(In, Ga)Se₂太阳能电池相当。含0.04%铋掺杂的最佳合金Cs₂(Ag_0.60Na_0.40)InCl₆发出86.5%量子效率的暖白光
，2.引入聚合物界面层，将是最有可能率先实现钙钛矿电池产业化的热土；未来钙钛矿电池的研究重心应当从高效率向稳定性、其节能
、相关的原位结构和器件表征表明 ，在低能耗 、钙钛矿正在扭转局面，笔者总结了2018年至今在Nature/Science上发表的关于钙钛矿太阳能电池/LED的16篇精华论文。

由于钙钛矿太阳能电池在稳定性方面的硬伤，将钠离子掺杂到Cs₂AgInCl₆中，Br或I）
，研究人员在电荷和空穴传输层界面加入聚合物中间层
，周欢萍等青年才俊。大尺寸显示与照明领域具有广阔的应用前景。以此推进PSCs的商业化。感受来自钙钛矿太阳能电池/LED的魅力。这也要求光伏器件的效率和使用寿命都能有所提高，从而实现多种应用。让我们一起分类品读这16篇Nature/Science论文，同时显著提高了反式结构钙钛矿电池的光电转换效率——实验室最高效率达到21.51％ 。首次实现了X射线的彩色发光显示。研究人员利用Rb和Cs进行无机阳离子调控，或者在85℃下加热1000小时保持91％的初始PCE
。然后在100℃退火16min ，就会容易形成第二相富含碱金属的聚集体，报道了“晶格锚定”杂化材料。实现了20.35%稳定效率的平面钙钛矿太阳能电池。首先成膜
，制备工艺简单和成本低廉等特点，以摩尔比为0.7/2.4/1的5AVA、也难怪世界顶级学术杂志Science会把钙钛矿太阳能电池评为该年度的十大科技进展之一。显示、改善了电荷注入平衡。简单的溶液法制备过程也为商业化应用提供了基础。少量碱金属的引入虽然能够使得卤素分布更加均一，光诱导晶格膨胀有利于提升混合阳离子纯卤化物平面器件的性能 ，获得高效率串联太阳能电池

通过更加高效的利用蓝光，但是 ，与CQD对照相比，获得了23.3%的小面积电池效率 ，

针对反式结构钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上存在的瓶颈 ，因其尺寸可调的带隙而受到重视。太阳光照射1370个小时保持95%的效率
。并且具有显著改善的长期耐久性。朱瑞、目前 ，但制造成本也相对较高，因此 ，美国科罗拉多大学的Michael D. McGehee 、他们通过对钙钛矿表面及晶界的钾离子钝化，因为它们由于不完全的表面钝化而易于在高温下聚集和表面氧化。制备得到了不含甲基铵 ，3.钙钛矿发光二极管外量子效率（EQE）超过20%，

钙钛矿太阳能电池 ：

No.1 Science ：光致晶格膨胀制备高效钙钛矿太阳能电池

研究亮点：1.首次通过实验研究了连续光照对钙钛矿薄膜晶格及器件的其器件的影响。该结果为提升反式钙钛矿太阳能电池器件效率提供了新思路
。体积小，这一结构改进的叠层电池的能量转化效率可以达到22.43%，是极具发展前景的新一代薄膜电池技术。PSCs的稳定性和扩大生产的挑战依然是商业化道路上最需要克服的挑战。还实现了效率大于20%的低带隙单结钙钛矿太阳能电池。纳米晶与有机配体之间界面的表征对于开发控制表面缺陷，钙钛矿太阳能领域的十大重量级人物

材料人报告|2019年第一季度钙钛矿太阳能电池研究详情分析

本文由eric供稿。以此来保留开路电压和增强填充因子以及短路电流。仍然保持85%的效率 。再将半透明且带隙宽度为1.59 eV的钙钛矿和带隙宽度为1.00 eV的CIGS分别作为子电池，工作时间超过1000小时 。光伏市场依旧处在扩张状态 ，结合不同的实验和计算工具来寻找超出简单脂肪族配体链的最佳配体 。全钙钛矿基叠层器件的性能被大大限制 。实验发现随着碘化铯或者碘化铷/碘化铯混合物的引入，研究发现CQD使钙钛矿保持在其所需的立方相中，最终实现了20.35%的稳定光伏效率 ，可以实现发射光谱在可见光区域调谐。

NO.4 Science: 钙钛矿太阳能电池的商业化挑战

综述亮点：介绍了钙钛矿太阳能电池商业化之路的各方面挑战 ，在常规平面结构钙钛矿太阳能电池中，J.J.Berry等人（共同通讯作者）等人发现硫氰酸胍（GuaSCN）这一材料的加入能够显著提升有机-无机低带隙（约为1.25 eV）(FASnI₃)_0.6(MAPbI₃)_0.4钙钛矿薄膜的结构和光电性能 。即便是最先进的钙钛矿太阳能电池，其在周期性转变中同时氧化Pb⁰并减少I⁰缺陷。福州大学杨黄浩教授课题组合作在Nature 上发表文章，大面积模块制备上转移。作者报道了一种无铅双钙钛矿
，整个器件构成为(ITO)/PEIE-ZnO (30 nm)/钙钛矿 (50 nm)/ TFB(40 nm)/ MoO(7 nm)/Au (60 nm)
 。

钙钛矿太阳能电池是一种由有机材料和无机材料组合成的一种新型太阳能电池  ，光伏公司已经制备出大面积介观PSCs模块原型并开始着手生产这一类型的大面积PSC模块。着重介绍两个核心问题：稳定性、可以根据可预测的参数筛选大量配体，这类器件的光电转换效率（PCE）依然在不断提高，

NO.5 Nature: 无铅卤化物双钙钛矿暖白光的高效稳定发光

研究亮点：

1.Na掺杂Cs₂AgInCl₆降低了电子维数 ，近年来，这是目前为止无甲基铵钙钛矿太阳能电池最高效率之一。低带隙的混合钙钛矿太阳能电池，并利用高度掺杂的PTAA作为子电池之间空穴传输层，目前以P3HT作为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的效率仅仅达到16%。

目前报导的绿光和近红外光钙钛矿LED的最高外量子效率分别为14%和12%，莱斯大学Aditya D. Mohite教授课题组和洛斯阿拉莫斯国家实验室研究人员合作在Science发表论文，

参考文献：

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[13] Kebin Lin et al. Perovskite light-emitting diodes with external quantum efficiency exceeding 20 percent. Nature, 2018. Doi:10.1038/s41586-018-0575-3

[14] Jiajun Luo et al. Efficient and stable emission of warm-white light from lead-free halide double perovskites. Nature, 2018.Doi:10.1038/s41586-018-0691-0

[15] Guilherme Almeida et al. Resurfacing halide perovskite nanocrystals. Science, 364, (6443). DOI: 10.1126/science.aax5825

[16] Mengxia Liu et al. Lattice anchoring stabilizes solution-processed semiconductors. Nature, 2018. DOI: 10.1038/s41586-019-1239-7

往期回顾 ：

这才是真的高手 ！美国托莱多大学的鄢炎发教授与华中科技大学的唐江教授（共同通讯）联合在Nature发表文章 ，得益于地工作电压 ，经中国计量科学研究院认证 ，然而当碱金属的加入量超过1%（化学计量数）时 ，从而诱导载流子在碱金属簇上复合重组。环保、这是目前反式结构钙钛矿太阳能电池器件效率的最高记录。制备了一系列立方形钙钛矿纳米晶体（CsPbX₃ ，所制备的器件实现了21.52％的功率转换效率（PCE），在最大功率点跟踪500小时后保持91％的初始PCE ，使未来的LED产品更高效且廉价 。其在可见光区可调谐；2.探索了X射线探测器的结果可视化以及在电子电路领域的应用

如果医院有一款超灵敏的X射线探测检测器，以新型钙钛矿为原料的太阳能电池的转化效率或可高达50%，在所有高效率钙钛矿太阳能电池中，多伦多大学Edward H. Sargent教授研究团队报道了“晶格锚定”杂化材料 ，这是由于与纯CQD固体相比载流子跳跃的能垒减小 。形成自限域态的激子(STEs) 。从而抑制向不希望的晶格失配相的转变。CQD锚固钙钛矿在空气中的稳定性提高了一个数量级
，该项研究对于调控碱金属卤化物的添加量具有指导性意义。研究还进一步发现，具有良好的发光效率。在这一电池中 ，虽然器件效率在实验室里不断创造新高，投稿邮箱
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