Tianhua Liu1Xiangyue Meng1Chunru Wang2 · 半导体学报 · 2025年6月 · Vol.46

钙钛矿太阳能电池（PSCs）采用杂化有机-无机卤化铅钙钛矿作为光吸收半导体材料，是过去十年中极具前景的光伏技术。其光电转换效率已迅速突破25%，在性能上可与传统硅基太阳能电池相媲美。富勒烯及其衍生物因其优异的电子传输能力、能级可调性及缺陷钝化特性，在PSCs中展现出重要应用价值，被广泛用于电子传输层、界面修饰及体相掺杂，显著提升了器件效率与稳定性。

解读: 该富勒烯钝化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性具有重要价值。富勒烯在钙钛矿电池中的界面修饰和缺陷钝化特性，可显著提升电池效率与长期稳定性，这与阳光电源MPPT算法优化方向高度契合。钙钛矿电池效率突破25%且成本潜力巨大，可作为未来光伏组件技术路线储备。建议关注：1）针对钙钛矿电池I-V特性...

Jingbi You · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

卤化物钙钛矿作为一种新型半导体光电子材料，兼具无机半导体优异的光电性能与有机半导体低成本、可印刷制备的优势，已成为半导体光电器件领域的研究前沿。近年来，钙钛矿太阳能电池在效率与稳定性方面取得显著突破：单结电池效率达27％，平方米级组件效率超18％，实验室稳定性达1万小时，外推寿命达数万小时，GW级产线初步建成。钙钛矿基叠层电池发展迅速，其中钙钛矿/晶硅叠层效率接近35％，大面积钙钛矿/硅叠层电池效率已超越单结晶硅电池，钙钛矿/钙钛矿、钙钛矿/有机及钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）叠层器件亦取得重要进...

解读: 钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有战略意义。钙钛矿/晶硅叠层电池效率接近35%，已超越单结晶硅极限，可为SG系列逆变器提供更高功率密度的前端输入，推动1500V系统向更高电压等级演进。大面积组件效率超18%且具备低成本印刷制备优势，契合阳光电源分布式光伏解决方案的成本优化需求。钙钛矿材料的...

Jiale Sun1Xuxia Shai1Weitao chen1Shenchao Li1Jinlan He1Xinxing Liu2Dongmei He2Yue Yu2Jiangzhao Chen2 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

近年来研究表明，A位阳离子在决定有机-无机卤化铅钙钛矿的光电及理化性质中起关键作用。混合阳离子钙钛矿（MCPs）作为吸光层已实现超过26%的高功率转换效率。引入多种阳离子可优化晶格容忍因子，提升结构稳定性并增强化学稳定性。然而，MCPs普遍存在元素与相分离现象，影响器件效率与工作寿命，该问题广泛存在于二维或三维结构中。因此，揭示非均匀性与相分离的成因并发展有效的纳米尺度调控策略，对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要。

解读: 该钙钛矿阳离子均匀性调控技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。研究揭示的混合阳离子钙钛矿相分离机制及纳米尺度调控策略，可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论支撑——通过理解组件材料微观不均匀性对光电转换效率的影响，优化最大功率点追踪精度。对于1500V高压系统，该技术提升的组件稳定性...

Shaobing Xiong1Mats Fahlman2Qinye Bao1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

提升地球不断增长人口的生活质量亟需开发新型技术和材料，其中获取清洁可再生的能源尤为关键。光伏技术，尤其是硅基太阳能电池，已成可再生能源体系的重要组成部分。有机太阳能电池（OSCs）与钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其低温溶液加工、柔性及半透明等优势备受关注，二者均采用夹心结构的光活性层。电极通常由电荷传输层（CTL）与导体构成，CTL对器件性能影响显著。尽管OSCs与PSCs在制备工艺与CTL功能上存在共性，但因光活性层材料特性不同，其界面能级匹配与稳定性要求各异，需分别优化设计。

解读: 该界面能量学研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。文章揭示的有机/钙钛矿电池界面能级匹配与电荷传输层优化原理，可指导SG系列逆变器在新型光伏组件适配中的MPPT算法优化，特别是针对钙钛矿-硅叠层等新型电池的IV特性建模。界面稳定性研究对提升逆变器在高温高湿环境下的长期可靠性具有启发意义。此...

Shaoqi Bian1Guangshu Xu2Shufang Zhang3Qi Jiang4Xiaoguang Ma3Jingbi You4Xinbo Chu1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

由于具有高光电转换效率（PCE）、大功率重量比（PWR）、低成本及溶液可加工性等优势，柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）近年来受到广泛关注。其PCE已迅速提升至25%以上，在航空航天和可穿戴电子器件领域展现出广阔应用前景。本文系统梳理了f-PSCs的器件结构与组成，综述了近年来提升其效率与稳定性的各类策略，并探讨了其在航天器与飞行器中的应用潜力。最后，展望了当前阶段亟需解决的关键科学技术问题。

解读: 柔性钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。其高功率重量比（PWR）特性可启发SG系列逆变器在分布式光伏场景的轻量化设计，特别适用于建筑一体化BIPV和车载光伏系统。25%以上的光电转换效率为新一代高效MPPT算法提供优化目标，可应用于柔性组件的最大功率点追踪。其溶液加工工艺的低...

Zia Ur Rehman1Francesco Lamberti2Zhubing He1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

集成钙钛矿-有机太阳能电池（IPOSCs）结合了钙钛矿与有机太阳能电池的优势，具有宽光谱高效吸光能力和简化的器件结构。然而，有机体异质结（BHJ）层中载流子迁移率有限及钙钛矿/BHJ界面能级失配等问题仍待解决。近年来，非富勒烯受体、界面工程及新型材料的发展显著提升了电荷传输效率与整体光电转换效率。本文综述IPOSCs的关键进展，聚焦窄带隙近红外吸收材料、能级排列优化及光电流密度提升策略，展望材料筛选与器件结构设计的未来方向。

解读: 该钙钛矿-有机集成太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。其宽光谱吸收特性与高光电转换效率可为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新场景适配需求，特别是针对近红外光谱利用的功率追踪策略。窄带隙材料的能级排列优化思路可借鉴至功率器件设计中，尤其是GaN器件的异质结界面工程，改善载流子迁移...

Xiangyi ShenXinwu KeYingdong XiaQingxun GuoYonghua Chen · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优异的光电转换效率和低成本制造潜力成为可再生能源领域的研究热点。空穴传输层（HTL）是PSCs的关键组成部分，显著影响器件整体性能。磁控溅射NiOx因具有高载流子迁移率、优异稳定性及适用于大规模生产而备受关注。本文综述了磁控溅射NiOx作为PSCs空穴传输层的研究进展，系统总结了其薄膜基本特性、溅射工艺中影响光电性能的关键参数及相应器件性能，并重点探讨了NiOx与钙钛矿界面问题及其修饰策略。最后，分析了该技术面临的挑战与未来发展方向。

解读: 该磁控溅射NiOx技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。虽然当前SG系列逆变器主要配套晶硅组件，但钙钛矿电池的高效率、低成本特性符合光伏平价上网趋势。磁控溅射工艺的大规模生产适配性与阳光电源规模化制造能力高度契合。该技术在空穴传输层的界面优化思路可借鉴至功率器件封装界面设计，特别是SiC器件的...

Xin Gu1Wen-Long Fei1Bao-Quan Sun1Ya-Kun Wang1Liang-Sheng Liao2 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46

胶体量子点（CQDs）因其优异的光电特性，如高色纯度、稳定性、高光致发光量子产率（PLQY）、窄发射谱带及溶液加工便利性而备受关注。自1994年量子点发光二极管（QLEDs）问世以来，尽管取得显著进展，但蓝光QLED在效率与寿命方面仍落后于红光和绿光器件。基于镉/铅的量子点存在毒性问题，推动了无重金属量子点的发展，如Ⅱ-Ⅵ族（ZnSe基）、Ⅲ-Ⅴ族（InP、GaN基）及碳点（CDs）。本文综述了量子点的关键特性与发展历程、合成方法、表面配体作用及核/壳结构设计要点，并展望了蓝光QLED面临的挑战...

解读: 该宽禁带无重金属量子点技术对阳光电源产品显示系统具有潜在价值。虽然文章聚焦蓝光LED显示领域，但其核心的GaN基量子点材料与阳光电源功率器件中应用的GaN功率半导体存在材料体系关联。量子点的表面配体工程、核壳结构设计思路可为SiC/GaN功率模块的界面优化提供借鉴。此外，该技术在ST储能系统、SG逆...

Zhicheng Guan1Hengyu Zhang2Guang Yang1 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46

钙钛矿材料因其优异的光电性能和易于溶液加工的特点，成为多种光电器件的理想候选材料。卤化物钙钛矿作为直接带隙半导体，表现出卓越的光学增益特性，适用于低阈值甚至无阈值激光器的开发。本文综述了钙钛矿激光技术的最新进展，包括手性单模微激光器、室温下无需外腔的低阈值激光器件以及自组装CsPbBr3微米线实现的边发射激光。钙钛矿材料在连续波泵浦激光方面的突破推动了电驱动钙钛矿激光器的研究。通过调控卤化物钙钛矿中的载流子传输进一步提升了其在光电子系统中的适用性。钙钛矿材料与先进光子结构的持续集成，有望在未来激...

解读: 钙钛矿激光器的低阈值、高增益特性为阳光电源光伏系统提供创新思路。其直接带隙半导体特性与光伏材料同源，可启发SG系列逆变器的光电转换效率优化。钙钛矿材料的载流子传输调控技术可借鉴至功率器件设计，提升SiC/GaN模块的载流子迁移率。自组装微米线结构的集成化思路对PowerTitan储能系统的模块化设计...

Napasuda Wichaiyo1Yuyao Wei1Chao Ding1Guozheng Shi1Witoon Yindeesuk2Liang Wang1Huān Bì1Jiaqi Liu1Shuzi Hayase1Yusheng Li1Yongge Yang1Qing Shen1 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46

传统胶体量子点太阳能电池中的p型空穴传输层多基于有机配体交换与逐层沉积技术，易引发配体脱落与表面缺陷，影响器件效率与稳定性。本研究首次提出一种溶液相无机配体交换法，制备稳定的p型硫化铅量子点墨水。通过调控锡碘（SnI₂）浓度，实现量子点由n型向p型的转变。采用无机配体钝化的量子点墨水器件相较传统EDT配体器件，效率提升至10.93%（对照组为9.83%），归因于界面缺陷减少与载流子迁移率增强。该方法为高性能柔性量子点光电器件提供了新途径。

解读: 该p型PbS量子点墨水技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。溶液相无机配体交换法制备的稳定量子点墨水，其10.93%的效率提升和增强的稳定性，为SG系列光伏逆变器的前端光伏组件技术升级提供新思路。该技术的界面缺陷抑制与载流子迁移率优化机制，可借鉴应用于阳光电源功率器件的表面钝化工艺，特别是Si...

Xiangrong Pu1Fan Shu2Qifan Wang1Gang Liu2Zhang Zhang1 · 半导体学报 · 2025年2月 · Vol.46

受大脑分层协同处理视觉信息的启发，本文利用PM6:Y6体系优异的光响应特性，构建了一种垂直结构的光可调有机忆阻器，系统研究了其阻变特性、光电探测能力及光突触行为模拟。该器件实现了稳定的渐进式电阻调控，成功模拟了电压控制的长时程增强/抑制（LTP/LTD）及多种光电协同调节的突触可塑性，并仿真实现了人类视觉神经系统的图像感知与识别功能。以非易失性Au/PM6:Y6/ITO忆阻器作为人工突触与神经元模型，构建了分层协同处理的SLP-CNN级联神经网络，利用其线性可调光电导特性实现网络权重更新，图像识...

解读: 该有机光伏忆阻器技术为阳光电源智能运维系统提供创新思路。其光电协同突触可塑性机制可应用于iSolarCloud平台的边缘智能诊断：利用光伏组件自身光响应特性实现分布式故障识别，无需额外传感器。分层协同SLP-CNN架构可优化ST储能系统的BMS电池状态预测，通过模拟神经突触的渐进式权重调节实现自适应...

Jianhua Zhang1Xufeng Liao1Weisheng Li1Yutian Tian1Qinyang Huang1Yitong Ji1Guotang Hu2Qingguo Du3Wenchao Huang1Donghoe Kim4Yi-Bing Cheng5Jinhui Tong1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

全钙钛矿叠层太阳能电池（ATSCs）有望突破传统单结器件的Shockley-Queisser效率极限。然而，作为其关键子电池的锡铅混合钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能与稳定性仍显著落后于纯铅基器件，主要受限于钙钛矿快速结晶及Sn²⁺易氧化导致的粗糙形貌和p型自掺杂。本文在钙钛矿界面引入乙基肼甲酸盐（EDO），有效抑制Sn²⁺氧化并提升结晶质量。经EDO修饰的锡铅PSCs实现了21.96%的光电转换效率，且重现性优异。进一步将EDO用于叠层电池中的锡铅子电池界面钝化，获得了27.58%的高效ATS...

解读: 该全钙钛矿叠层电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。27.58%的叠层电池效率突破单结极限，为SG系列逆变器未来适配高效率组件提供技术储备。EDO抑制Sn²⁺氧化提升稳定性的思路，可借鉴至PowerTitan储能系统的电芯界面钝化设计，延长循环寿命。叠层电池的宽光谱吸收特性需要MPPT算法优化...