杂化钙钛矿是由金属卤化物框架散布有机阳离子制成的材料。由于其光收集能力和较低的制造成本，已引起外界很大的兴趣，这也使得钙钛矿太阳能电池（PSCs）成为取代当前硅基器件的主要候选者。 此外，钙钛矿在包括LED灯、激光器和光电探测器在内的一系列应用中也显示出巨大的潜力。 钙钛矿太阳能电池商业化道路上的障碍之一是其运行稳定性，与市场上已有的光伏技术相比，这个问题使其处于不利地位。这对于混合卤化物钙钛矿来说尤其是个问题，它是串联太阳能电池和发射可调LED的理想材料，因为它们结合了高灵活性和光电性能。 混合卤化物钙钛矿还具有宽带隙，这一特性会影响光伏材料发电所需的能量。但在大多数混合卤化物钙钛矿中，光会导致一种称为“卤化物相偏析”的现象发生，这一过程中其成分会“分解”到不同卤化物含量的区域。在太阳能电池的使用寿命期间，这种分离会导致显著的效率问题。 因此，解决这个问题对于钙钛矿技术的成功至关重要，特别是对于具有所谓串联结构的太阳能电池，其中混合卤化物，宽带隙钙钛矿通常与第二个低带隙钙钛矿或硅电池结合使用。 在最新的研究中，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家们现在开发了一种方法，可以提高基于纯碘化物和混合卤化物钙钛矿的太阳能电池的功率转换效率和稳定性，同时抑制后者的卤化物相偏析。他们的研究成果已于近期发表在了《焦耳》杂志上。 具体而言，该方法用两种烷基铵卤化物调节剂处理PSC，这些调制剂协同作用以提高太阳能电池性能。调节剂被用作钝化剂，用于减轻钙钛矿缺陷的化合物。在新研究中，研究人员使用这两种调制器来阻止卤化物偏析，从而大大减少长期使用PSCs时功率转换效率的下降。 据称，新方法使一种钙钛矿组合物（α-FAPbI）的功率转换效率达到了24.9%，而另一种钙钛矿组合物（FA65MA35Pb(I65Br35)3）的功率转换效率达到了21.2%。而且在连续运行1200小时和250小时后，分别保留了约80%和90%的初始效率。 研究人员写道：“通过解决稳定性的关键问题，我们的结果代表了朝着PSCs大规模实际应用迈出的重要一步。”

美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员在最新一期的《科学》杂志上报告称，一种制造钙钛矿太阳能电池的新方法解决了此前的关键瓶颈，并产生了高效率和极具稳定性的设备。 基于溴和碘的丰富混合物开发高度稳定和高效的钙钛矿，被认为是制造串联太阳能电池的关键。然而，这两种元素在暴露于光和热时往往会分离，从而限制了太阳能电池的电压和稳定性。 上述新研究解决了这一问题，并生产了一种宽带隙太阳能电池，效率超过20%，光电压为1.33伏，在高温下可连续运行1100小时，效率几乎没有变化。采用新方法制备的全钙钛矿串联电池在2.2伏特的高光电压下获得了27.1%的效率和良好的运行稳定性。 新开发的方法建立在研究人员今年早些时候发表的工作的基础上，他们翻转了典型的钙钛矿电池。使用“倒置”的结构，研究人员可以提高效率和稳定性，并轻松集成串联太阳能电池。 NREL领导的小组使用了相同的架构，并进一步远离了制造钙钛矿的传统方法。传统的方法是将抗溶剂应用到结晶化学物质上，以形成均匀的钙钛矿薄膜。 新方法则依赖于所谓的气淬，在气淬中，氮气流被吹到化学物质上。该结果解决了溴和碘的分离问题，得到了结构和光电性能都有所改善的钙钛矿薄膜。 通过上述新方法，研究人员实现了宽带隙层的效率超过20%，并且在1100小时内运行稳定性低于5%。加上底部电池，该设备的整体效率能达到27.1%。 研究人员还尝试了氩气和空气作为干燥气体，得到了相似的结果，表明气淬法是提高宽带隙钙钛矿太阳能电池性能的一般方法。他们表示，新方法展示了高性能全钙钛矿串联器件的潜力，并推动了其他基于钙钛矿的串联架构的发展，例如那些包含硅的串联架构。

12月27日，京山轻机在接受调研时表示，公司的ALD样机目前正在客户现场做验证。目前公司布局了溅射式PVD镀膜设备、ALD和蒸镀设备。公司称，钙钛矿行业处于相对早期的阶段，出货较多的是实验设备，批量还需要一定的时间。关于公司选择和金石在HJT领域合作，公司认为，金石当时核心布局在PECVD和PVD，技术方面比较成熟，所以和金石达成了清洗制绒、自动化设备的相关合作。 据京山轻机介绍，公司的TOPCon二合一设备从技术上来说，可以避免绕镀、爆膜等问题，没有易损件，成膜质量比较好，产能方面也可以做到比较大。另外，因为镀膜温度相对较低，能耗也会小一些。公司开发板式设备是根据客户的需求，目前设备正在客户现场验证。 公司表示，ALD在其他领域，例如在面板行业已经应用得很成熟，在钙钛矿行业是新的尝试。面板行业的ALD并不能直接拿到钙钛矿领域使用，需要做针对性的开发设计，还需要拿到产线上做验证和改进。公司的ALD样机目前正在客户现场做验证。 关于钙钛矿设备的技术路线和技术选择，公司称，钙钛矿每个膜层有不同的技术选择。公司目前布局了溅射式PVD镀膜设备、ALD和蒸镀设备。此外，公司还能够提供产线上的玻璃清洗机、钙钛矿干燥设备、组件封装设备等。关于公司目前是否有量产的钙钛矿设备，公司称，目前钙钛矿行业处于相对早期的阶段，出货较多的是实验设备，因为业内还处于中试线和试验线阶段，批量还需要一定的时间。 公司选择和金石在HJT领域合作的原因，是因为当时公司希望切入HJT领域，想从行业内部寻求合作，金石在电池片领域耕耘多年，技术方面认为金石比较成熟。金石当时核心布局在PECVD和PVD技术，所以和金石达成了清洗制绒、自动化设备的相关合作。 目前，公司布局的几种电池片设备技术主要有以下两个因素。第一，市场因素方面，公司认为光伏市场的空间巨大，各种技术路线都会有各自的应用领域和市场空间;第二，自身技术方面，公司的电池片技术团队在镀膜技术有非常深厚的技术积累，包括在面板行业、薄膜电池等。基于这个团队自身的优势，公司在各个电池片的技术路线上也基本布局的都是镀膜设备。此外，全资子公司晟成光伏在组件自动化和封装也有很深的积累和技术储备。这几部分结合起来就是目前公司在电池片领域的布局。

英国牛津大学（Oxford University）和科研机构Exciton Science的研究人员展示了一种制造稳定钙钛矿太阳能电池的新方法，可以使电池缺陷更少，最终有可能与硅的耐用性相媲美。 通过去除溶剂二甲基亚砜，并引入二甲氯化铵作为结晶剂，研究人员能够更好地控制钙钛矿结晶过程的中间阶段，从而获得质量更好的薄膜，缺陷减少，从而增强稳定性。 据悉，研究人员共制作了多达138个样品设备，并在高温和真实条件下进行了严格的加速老化和测试过程。结果显示，使用新工艺制造出来的钙钛矿太阳能电池性能显著优于对照组，并表现出抗热、耐湿和延缓光降解。 这使其朝着其对标商用硅电池的稳定性又迈出一大步，并使钙钛矿光伏电池成为主导下一代太阳能电池的更有力候选者。这项研究成果已于近期发表在了《自然材料》杂志上。 在测试过程中，最好的设备在65°C的模拟阳光下，在T80阈值以上运行了1400多个小时。T80是太阳能电池降低到初始效率80%所需的时间，是研究领域的一个常见基准。 超过1600小时后，使用传统二甲亚砜方法制造的控制装置停止工作，而采用改进设计的控制装置在加速老化条件下仍能保持70%的原始效率。 此外，研究人员还在85°C的高温下，对一组设备进行了相同的降解研究，新电池再次优于对照组。他们说，“我认为我们与其他研究的不同之处在于，我们已经做了很多加速衰老的研究。我们在65°C和85°C的全光谱下对电池进行了老化测试。” 研究中使用的设备数量也很可观，许多其他钙钛矿研究项目仅限于一两个原型。研究人员希望他们的工作将鼓励更多地关注钙钛矿结晶的中间阶段，这是实现更高稳定性和商业可行性的重要因素。