西湖大学王睿&浙江大学薛晶晶 Chem综述: 挑战与机遇并存，钙钛矿模组将何去何从？

        钙钛矿光伏技术正快速走向商业化，但从小规模钙钛矿太阳能电池（PSCs）到大规模钙钛矿太阳能组件（PSMs）的制造过程中存在诸多挑战。

基于此，浙江大学薛晶晶、西湖大学王睿等人在综述中重点分析了从PSCs到PSMs过渡过程中的三个关键制造阶段：前驱体溶液制备、大规模钙钛矿沉积以及组件后处理。除了长期稳定性问题外，文章还强调了在PSM制造中常被忽视的关键因素：可重复性、成本、质量控制和可持续性。最后，文章提出了三个有争议的问题：最终将被商业化的PSM类型是什么、如何平衡器件面积与横向电阻以及如何实现原材料的稳定供应。该论文近期以“Challenges and perspectives for the perovskite module research”为题发表在期刊Chem上。

      钙钛矿光伏技术（PSMs）面临着巨大的机遇和挑战。尽管其商业化似乎指日可待，但稳定性问题仍需大量研究。目前尚不确定最终将被商业化的PSM类型是单结、叠层还是柔性器件。然而，叠层光伏技术有望突破Shockley-Queisser极限，更高效地利用太阳能。此外，倒置PSCs因其在叠层结构中的稳定性和性能提高而受到关注，但常用的分子空穴选择性材料（MBHMs）的长期稳定性仍面临挑战。在大规模PSMs制造中，采用刮刀和狭缝涂布技术带来了性能损失、稳定性问题和横向电阻增加等新挑战。模组尺寸的增加可能会降低薄膜质量，增加横向电阻。因此，优化薄膜质量至关重要。同时，改进划线图案和电极设计以最大化有效面积和电荷收集效率，同时最小化传输路径，也是有益的。例如，引入P4划线可以降低串联电阻，提高填充因子，尤其是在大型模组中。这些优化还有助于通过促进热扩散来提高热稳定性，从而防止过热和降解。此外，对稀有材料的依赖也是一个问题，如n-i-p PSCs中常用的SnO₂纳米颗粒，其供应中断会对PSMs的制造产生重大影响。PSMs的制造还高度依赖于金、银、铟和氟等稀有元素，这进一步增加了供应链稳定性的不确定性。聚合物空穴传输层等材料的批次间不稳定性进一步使商业化复杂化，强调了稳定供应原材料以实现可扩展和可靠的PSM生产的需求。