综述:弥合钙钛矿太阳能电池的稳定性差距:机制、缓解策略及商业化视角 开放获取

《Energy and Environmental Science》:Bridging the Stability Gap in Perovskite Solar Cells: Mechanisms, Mitigation Strategies, and Commercial PerspectivesOpen Access

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:Energy and Environmental Science 30.5

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卤素金属钙钛矿太阳能电池(PSCs)已成为最有前景的光伏技术之一,在单结器件中获得了超过26%的认证功率转换效率,在钙钛矿-硅叠层架构中超过34%。尽管取得了这些显著进展,长期运行稳定性仍然是大规模商业化的主要障碍。尽管在对单个降解机制的理解方面取得了重大进展,但将降解物理机制、器件可靠性和商业化成熟度联系起来的统一视角仍然缺乏。本综述通过整合降解机制、先进表征技术、可靠性评估和新兴稳定化策略,对PSCs的稳定性格局进行了全面而批判性的评估。我们证明了器件的长期失效源于离子迁移、湿气辅助分解、热不稳定性与相不稳定性、界面降解以及环境应力在多个长度和时间尺度上的协同作用。本文对组分工程、缺陷钝化、界面优化、电荷传输层设计和先进封装方面的最新进展进行了批判性评估,突出了这些进展在抑制降解的同时保持高光伏性能方面的有效性。本综述还考察了标准化的稳定性测试规程,包括ISOS方法,并讨论了它们在预测实际运行寿命方面的相关性。近年来数千小时稳定性的展示、大面积组件制备以及户外耐久性的改善,说明了PSCs日益增长的技术成熟度,同时也强调了实现超过二十年的商业化寿命所面临的剩余挑战。最后,本文提出了一条整合材料创新、可靠性工程、寿命预测建模和可扩展制造的路线图,以指导未来研究并加速耐用、高效率钙钛矿光伏的商业化。

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