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鈣鈦礦太陽能電池由于其高效率和高性價(jià)比而成為領(lǐng)先的光伏技術(shù)，但保持長期穩(wěn)定性和持續(xù)性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)討論了局部結(jié)構(gòu)特性，如晶界和晶內(nèi)缺陷，以及光電特性。

為了減少無效的電荷復(fù)合，實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽能電池，抑制光伏器件垂直方向上的能量紊亂已經(jīng)得到了廣泛的研究。相比之下，大面積模塊接合處橫向的能量紊亂容易被忽視。

銦的消耗是太瓦級硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的一個(gè)障礙。為了減少銦的使用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的透明電極已成為一個(gè)關(guān)鍵問題。

自組裝單層（SAMs）被用作倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的空穴選擇觸點(diǎn)，并取得了超26%的優(yōu)秀功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。然而，廣泛使用的SAM[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸傾向于聚集，影響光伏性能。

鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)工程是制備微光電器件的先決條件，但仍存在不足，目前的自上而下或自下而上技術(shù)主要集中在制備垂直異質(zhì)結(jié)堆疊。鈣鈦礦橫向異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)一般依賴外延生長，無法滿足微器件量產(chǎn)的需求。

單片鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池已經(jīng)取得了良好的性能。然而，通常用于鈣鈦礦頂部電池的空穴傳輸層仍存在缺陷，非保形沉積或紋理硅底部電池上覆蓋的鈣鈦礦去濕。這些問題對設(shè)備的可重復(fù)性及可擴(kuò)展性產(chǎn)生不利影響，從而影響商業(yè)化。

二維/三維（2D/3D）鹵化物鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)被廣泛用于提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性。然而，2D和3D鈣鈦礦之間的界面缺陷以及2D覆蓋層的覆蓋不足仍然阻礙了長期穩(wěn)定性和均勻電荷的提取。

通過分子橋接設(shè)計(jì)異質(zhì)界面對于實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)秀功率轉(zhuǎn)換效率和環(huán)境耐久性的鈣鈦礦太陽能電池至關(guān)重要。然而，確保界面機(jī)械可靠性以提高鈣鈦礦太陽能電池的長期耐用性仍然存在挑戰(zhàn)。