综述：钙钛矿太阳能电池的战略工程：从界面稳定到铜基半导体创新的革命性进展

《RSC Applied Interfaces》：Strategic engineering of perovskite solar cells: revolutionary developments from interfacial stabilization to copper-based semiconductor innovations

　　

钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells, PSCs）正在革新光电子学领域，但这类器件仍难以实现规模化制备，且面临表面与界面不稳定性挑战。本综述批判性分析并讨论了自组装单分子层（Self-assembly monolayers, SAMs）、表面纳米结构化、埋底界面工程、表面氧化还原工程、H2O2修饰均质NiOx、选择性模板生长及创新性可扩展策略等方法，这些策略可突破表面与界面化学及器件工程的局限，引导未来研究向环境友好、高效、稳定的PSCs技术发展。除相关进展外，本综述首次将铜铅卤化物钙钛矿作为潜在替代材料引入，这些新兴方向也为未来应用提供了新视野与研究机遇。研究人员认为，PSCs的战略工程具备推动其实际应用的强劲潜力。

引言

当前能源领域亟需同时具备高效、稳定与环境友好特性的PSCs以实现实际应用。能源概念涵盖能量生成、转换与存储，能源材料因此需兼具多重功能，杂化钙钛矿凭借多样的物理化学性质与结构成为驱动下一代光电子学的多功能能源材料，可应用于各类能源相关器件。自2009年首次报道效率达3.81%以来，卤化物钙钛矿始终是研究焦点，已实现多项重大突破。这类材料涵盖0维、1维、2维、3维等多种维度，正交、四方、立方、六方等相结构，以及单杂化、混合金属、混合卤素、双层钙钛矿等组分，电子特性可调，应用场景广泛。其中3D钙钛矿以CH₃NH₃PbI₃为代表，其功率转换效率（Power conversion efficiency, PCE）纪录快速提升，仍是研发核心。目前单结PSCs最高PCE已超过27%，理论极限为33.7%；3D/准2D PSCs效率达28.99%；叠层PSCs最高PCE为34.85%，理论极限达45%；钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池PCE已达49.4%。除CH₃NH₃PbI₃外，CsPbI₃与FAPbI₃也因高PCE被广泛研究。尽管卤化物PSCs效率高、应用潜力大，但其稳定性低、毒性大的问题日益凸显，成为进一步应用的主要障碍。现有卤化物PSCs普遍面临三类困境：高效率但稳定性差、毒性大；稳定性好但效率低、毒性降低；环境友好且稳定但效率低。因此核心问题是：钙钛矿的固有缺陷是否会抵消其优势，还是其优势能够克服缺陷？当前挑战在于能否发现同时实现高效率、高稳定性与环境兼容性的新型卤化物钙钛矿吸光材料。PSCs的优势包括效率潜力高、光电特性可调、成本低、柔性优异；劣势包括不稳定、有毒、固有降解倾向、制备难度大，二者目前处于势均力敌的状态。要实现突破，研究人员需关注四个关键方向：一是在ABX₃结构中用稳定阳离子取代A位；二是用其他稳定阳离子取代APbX₃中的有毒铅原子；三是同时实现A位与铅原子的取代；四是阐明界面化学与能量损失的核心成因，建立针对性克服策略，实现稳健的器件制备与能量转换。前两项已有大量尝试，后两项仍是最具挑战的任务，也是卤化物PSCs尚未实现实际应用的核心原因。本综述的三个核心目标分别为：第一，梳理理想太阳能电池的关键要求、PSCs的效率与稳定性现状、功能分子桥、改性剂与稳定剂的发展趋势，系统组织现有研究进展，筛选性能瓶颈的突破路径，明确添加剂、连接剂、封端剂、离子液体等的作用与未来发展方向；第二，探讨高校、研究中心、产业界如何实现表面与界面改性技术的大规模横向落地，具体包括无缺陷表面纳米结构化钙钛矿薄膜、埋底界面工程、表面氧化还原工程、金属氧化物传输层羟基化、选择性模板钙钛矿层生长工程，助力构建适用于改善钙钛矿薄膜堆叠钝化与润湿、界面张力优化以适配大面积制备、能级对齐与电导率提升以形成稳定表面态、狭缝涂布实现全覆盖高质量钙钛矿薄膜沉积的制备平台；第三，聚焦铜卤化物钙钛矿及其衍生物的键合化学、轨道混合调控、角色共享轨道、铜的双重性等潜在特性，探索基于CuPbX₃及其衍生物的新研发突破，为寻求CH₃NH₃PbX₃与CsPbX₃之外替代方案的研究人员提供参考。目前铜卤化物钙钛矿的光电子结构与性能关系、自旋轨道相互作用、轨道相互作用调控等方向仍有大量探索空间，本综述还将详细讨论ACuX₃（A为+1价阳离子）与CuBX₃（B为+2价阳离子）钙钛矿家族、CuPbX₃衍生物，以及其光电特性调控的潜在研究方向，以推动未来多功能能源应用、强化铜卤化物PSCs研究、激发学术界、产业界对该方向的兴趣。

理想太阳能电池的关键要求分析

理想太阳能电池材料需满足六项核心特征：带隙介于1.1至1.7 eV之间的半导体特性；直接带隙特性，保障电荷载流子传输过程中的电子直接跃迁；无毒且稳定；入射光可在被吸收前穿透材料；大晶胞面积，适配可重复的溶液沉积工艺。高吸收能力是高性能太阳能电池材料的核心属性，吸收系数反映单位厚度材料吸收的光量，或光穿透材料后才被吸收的程度，单元素半导体与二元半导体的吸收系数可通过特定公式描述，InGaAsSb、InGaAsP、InGaAs、GaSb等材料均有已报道的吸收系数参考值。除吸收系数外，1至2 eV的带隙、各层相近的折射率、载流子浓度、扩散长度、单片单结与叠层结构也是重要考量因素。太阳能电池的性能损失机制包括电荷传输层（如spiro-OMeTAD）吸收、空气-玻璃界面或前电极入口的光反射、前电极（F:SnO₂）吸收，以及本征损耗、降解、发射损耗、分流电阻损耗、热化损耗（产热）、耗尽区损耗、Carnot损耗、晶界复合、遮光与光谱失配等。光子效率用于表征未被太阳能电池材料吸收的光损失，由外收集效率除以内收集效率计算得到，当入射光谱电流等于光生电流时，说明器件具备无限光学厚度、无反射损失与栅线遮挡，此时若光子效率趋近于1，则外收集效率趋近于内收集效率，即所有能量大于带隙的光子均被吸收，器件具备充足光学厚度。太阳能电池效率可由电压效率、带隙电压等参数推导得出，最优器件的开路电压（Open-circuit voltage, V_OC）应比带隙电压低0.4 V，下一代太阳能电池的挑战是实现V_OC接近带隙电压。耗尽区是自由电荷载流子数量减少的区域，会阻碍器件层间有效电子传输，总耗尽宽度取决于受主浓度与施主浓度，二者任一降低都会增大耗尽宽度，耗尽区的净复合速率也有对应计算公式。扩散长度由激发载流子寿命与扩散系数决定，若复合可忽略、所有光子通量均被吸收且无反射，理想半导体的效率可由特定公式计算，该过程要求钙钛矿层具备高结晶度、相均匀性、无缺陷与高质量界面。高效太阳能电池设计需遵循六项原则：半导体带隙控制在1至1.6 eV以实现最优效率；通过降低光学组件的吸收、反射与栅线遮挡提升光子效率，最大化器件光学厚度；降低器件及连接的分流电阻与串联电阻以提升填充因子（Fill factor, FF）；选择适配带隙的半导体以提升理想效率；分别降低表面与体相复合速率，提升内收集效率与电压效率，进而提高短路电流（Short-circuit current, J_SC）与V_OC；出于可持续性考量，优先选择环境友好、空气稳定、无毒的半导体。当前核心挑战在于能否同时满足这四项最优太阳能电池的发展要求，研究人员可能实现其中一项，但未必能获得最优器件效率，只有同时满足所有要求才可能得到高效器件。从这一视角出发，钙钛矿太阳能电池具备哪些优势？PSCs能否同时具备最优太阳能电池所需的优异特性？其是否将成为未来效率最高的太阳能电池之一？铜卤化物钙钛矿太阳能电池的前景如何？相关研究将逐步解答这些关键问题，而要推进该领域发展，首先需分析PSCs的效率与稳定性现状，以及领域的关联发展趋势。

钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性趋势分析

若不深入分析与理解PSCs的研究现状、核心挑战与实用化瓶颈，就无法实现其市场层面的效率、稳定性与可扩展性提升。晶体结构、材料特性与器件结构特征是理解与解决PSCs短板的核心聚焦点。

钙钛矿晶体结构分析

CH₃NH₃PbX₃的结构不稳定性意味着其晶体结构与物相无法耐受空气、湿度、温度等条件，以此制备的PCE器件在上述条件下极易降解。降解的核心原因是有机笼，尤其是CH₃NH₃⁺基团，毒性的来源则是Pb金属原子。CH₃NH₃⁺基团碱性强，在潮湿环境中易溶，源于高极性、亲水的NH₃⁺基团可形成氢键，与单线态氧反应会根据热力学能量生成多种产物，与氧气反应最终生成CO₂、H₂O与N₂，甲基胺的光氧化还会在氧气存在下光照生成自由基、酰胺与亚胺。解决这一问题有望催生克服晶体结构不稳定性的新策略，以及开发MPbX₃（M为Cs⁺、Cu⁺、Ag⁺等）等稳定替代材料，助力实现理想的PCE与稳定性。目前CH₃NH₃PbI₃的替代材料主要分为两类：全无机钙钛矿（如CsPbI₃）与具有不同结构组织的有机-无机杂化卤化物钙钛矿。

器件稳定性与效率分析

PSCs包含介孔、平面、叠层（如n-i-p型、p-i-n型）等多种器件结构，所有结构在未封装时均不稳定。要实现实际应用与商业化，需通过各类策略保障器件至少具备20年的稳定性。目前已报道的最高稳定性纪录采用Cs₂PbI₂Cl₂封装层，在35°C连续太阳光照下实现了5年稳定性，但Cs₂PbI₂Cl₂作为宽带隙半导体，有效载流子质量与光电导率相对较低，仍不足以支撑PSCs的实际部署与应用。PSCs的稳定性不仅取决于钙钛矿吸光层，还与空穴传输层、电子传输层、金属电极与器件结构的质量密切相关。目前性能最高的器件采用n-i-p结构，其中空穴传输层需承担器件稳定剂的功能；p-i-n结构则因与多结器件兼容性好、运行稳定性高受到关注，但效率低于n-i-p结构。除介孔结构外，还存在稳定性依赖键合角的平面结构，平面器件中方形与三角形结构的稳定性低于线性结构，源于线性结构键合角更大（可达180°），因此介孔结构器件的稳定性高于平面器件，因其具备更优的电子提取能力与抗离子空位迁移导致的性能降解能力，成核位点、均匀生长、氧/水吸附能力等也是介孔结构更稳定的重要原因。此外，非晶硅/钙钛矿结构的叠层器件稳定性高于其他裸钙钛矿器件，非晶硅在此处起到紫外滤光片的作用。尽管已明确诸多影响因素与机制，降解与性能下降的根本原因仍未完全阐明，持续探索新的成因是未来十年的核心研究方向。基于综合分析，稳定性与效率的提升主要依赖三大策略：创新性功能改性剂与分子桥的开发、钙钛矿材料的配方与设计、创新性界面改性方法。

功能改性剂与分子桥的作用分析

离子液体、间隔离子、添加剂与封端层是当前提升PSCs性能的主流研究方向，但这类材料的优异特性背后的作用机制尚不明确，稳定性与效率高度依赖间隔离子、添加剂、离子液体或封端层的类型、性质与特征。近年来多种功能改性剂与分子桥被用于同步提升稳定性与效率，包括硫脲、PVP、Sm³⁺、Eu、KI、NaF、ZnCl₂、咖啡因、bis-PCBM+BrPh-ThR、ZnP、SP³、烷基胺配体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、1-丙酸-4-氨基-1,2,4-三唑四氟硼酸盐、Zn-TFSI、BQ与F4TCNQ、丁基铵、苯乙基铵碘化物（Phenethylammonium iodide, PEAI）、溴苄基铵、MTEAC、FABAX、氨基戊酸碘化物、PEA⁺与SCN^?、BMIMBF₄、BA、(NpMA)₂PbI₄、FIM、RATZ、[bvbim]Cl、聚1-乙烯基苄基三乙基氯化铵（Poly-1-vinyl benzyltriethylammonium chloride, PILAm）与Cs₂PbI₂Cl₂封端层等。从最高稳定性数据来看，更高的稳定性往往伴随更低的效率，反之亦然，二者存在显著的权衡关系，因此将稳定性与效率优化至可接受区间是目前的核心需求。目前已测得的最高稳定性（51000±7000小时，相当于5年）由CsPbI₃实现，该活性中间层也可实现720小时的稳定性区间。离子液体、间隔离子、添加剂与中间层在不同稳定性纪录中均有应用，若核心在于这类功能改性剂与桥接材料的类型与性质，那么哪些材料可能成为PSCs长期稳定性的潜在候选？

钙钛矿配方设计的作用分析

PSCs的稳定性与效率不仅受离子液体、间隔离子、添加剂与封端层影响，还与钙钛矿半导体的类型、性质与化学配方密切相关。目前已提出多种活性钙钛矿吸光体的配方设计方案以提升稳定性，包括CH₃NH₃PbI₃、CsPbI₃、MACu_xI₃、CsPb_0.97Sm_0.03Br₃、CsPb_1?xEu_xI₂Br、(CsFAMA)Pb(I_0.85Br_0.15)₃、Cs_0.05FA_0.54MA_0.41Pb(I_0.98Br_0.02)₃、MAI(PbI₂)_1?x(ZnCl₂)_x、(BA)₂(MA)₃Pb₄I₁₃、Cs_0.05(FA_0.85MA_0.15)_0.95Pb(I_0.85Br_0.15)、(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15、PEA₂MA_n?1Pb_nI_3n、FAPBI₃、(FA_0.65MA_0.20Cs_0.15)Pb(I_0.8Br_0.2)₃、MAPbI₃、FAMACs、(FA_0.83MA_0.17)_0.95Cs_0.05Pb(I_0.9Br_0.1)₃、MAPbI₃、FA_0.83Cs_0.17Pb(I_0.6Br_0.4)₃、(FA_0.85MA_0.15)_0.95Cs_0.05Pb(I_0.9Br_0.15)₃、Cs_0.17FA_0.83Pb(I_0.9Br_0.1)₃等。除稳定性与效率外，可扩展性与耐久性也是PSCs走向商业化的关键因素，创新性界面改性方法是推动市场商业化的第三大策略。基于对效率与稳定性趋势的深入分析，本综述将系统梳理克服性能瓶颈所需的核心发展趋势，聚焦PSCs的创新性界面化学工程，以及铜基半导体创新等新材料工程，作为领域未来突破性发展的方向，同时呈现铜卤化物钙钛矿的讨论切入点与多功能能源应用前景，吸引科学界关注这一新发展方向。

克服性能瓶颈所需的核心发展趋势

PSCs下一步发展的核心聚焦于八大方向：稳定性、效率、环境影响降低、可回收性、可扩展性、耐久性、克服界面化学与表面氧化还原控制等性能瓶颈、开发新型半导体与器件（如新型铜卤化物钙钛矿半导体及其器件结构）。这一关联发展趋势的最终目标是实现制造与商业化的成本效益与可持续性，同时解决稳定性、效率、环境影响、可回收性、可扩展性、耐久性等挑战。当前PSCs发展正处于快速上升期，正从实验室高价值原型向商用级耐用光伏产品转型，关键突破包括单结电池PCE超过27%、柔性叠层太阳能电池效率大于33%、钙钛矿-硅叠层电池效率超过34%，这些进展源于稳定性提升、柔性形态优势与环保制造工艺的进步，使PSCs有望革新城市能源发电、可穿戴设备、空间应用等领域。在把握发展机遇的同时，需充分认知PSCs稳定性提升的核心问题与障碍，这些瓶颈不仅存在于PSCs本身，也存在于钙钛矿叠层太阳能电池中：第一，叠层太阳能电池的首个稳定性挑战来自器件结构，具体包括适配叠层结构的电荷传输层、运行条件与封装方法；第二，缺乏统一的稳定性测试协议，这是关键短板，但仅靠协议无法解决PSCs固有的不稳定性问题，现有部分协议借鉴有机光伏材料与器件的共识测试方法，但因钙钛矿材料、器件架构、界面配置、本征化学成分与结构的独特性，其对光、温度、偏压、湿气、空气等的敏感度与有机光伏材料差异显著，这类协议并不完全适用，仍需进一步验证，湿热、热循环、光照老化、暗态存储等测试类别还需综合考虑测试时长、T80寿命、封装方式等因素；第三，活性钙钛矿吸光半导体层是核心瓶颈，湿度影响尤为关键，CH₃NH₃PbI₃因有机笼结构无法耐受湿气、空气暴露、光照与高温，易发生溶解、氧化与燃烧，且钙钛矿材料的稳定性与效率随维度变化，二维材料比3D钙钛矿更稳定，但效率更低；第四，界面诱导的不稳定性与低效率是另一核心瓶颈，界面失配与缺陷态是器件降解的关键因素，需通过界面工程与缺陷钝化进行优化；第五，紫外/可见光、湿气与氧气、移动离子、器件结构等因素也会影响PSCs与叠层太阳能电池的稳定性，例如紫外/可见光可能诱导PSCs组分发生光氧化，导致降解与器件失效，可采用含光保护植物化学分子的薄层与钙钛矿器件复合以抵御该问题；湿气会导致钙钛矿溶解，氧气会引发甲胺氧化并形成陷阱位点，近期开发的CuSCN@P3HT界面空穴传输层可利用额外的水分解能力处理侵入的富水湿气，该材料制备的太阳能电池在高湿（大于80%）环境下放置28天后PCE仍可达7.91%，其机制是CuSCN@P3HT层的插入降低了空穴传输层（Hole transport layer, HTL）的能量，实现与钙钛矿层的能级对齐，优化器件内的空穴提取与传输，同时钙钛矿/CuSCN@P3HT界面的水分解活性可实现原位析氧，由CuSCN的费米能级与p掺杂P3HT的价带分别作为阴极与阳极，完成氢析出与氧析出过程，此外还可通过构筑超疏水金属氧化物表面（如NiO_x）提升反式PSCs的防潮能力，利用表面架构与表面化学构建荷叶、玫瑰花瓣状金属氧化物与钙钛矿表面纳米结构也是应对湿度敏感性的可行方向；移动离子的存在既可能触发不稳定性，也可能提升PSCs的耐受性，目前学界尚未形成统一结论，PSCs背电极也在从昂贵的金、银向碳、合金、铜等稳定低成本替代品过渡，以降低制备成本并提升稳定性；器件结构方面，平面、介孔、叠层等架构的稳定性差异显著，且钙钛矿材料无法耐受高温，会导致性能下降，电荷传输层可能对光氧化、氧气导致的降解与氧化敏感。未来的制胜策略需聚焦无毒性、地壳丰度高、廉价的元素，搭配适配的添加剂、离子液体、离子间隔剂或封端剂，最重要的是需在光、湿气、氧气、温度条件下保持稳定，同时用柔性器件配置替代甲胺，维持PSCs的稳定性、效率与可扩展性。

创新功能分子桥、改性剂与稳定剂的开发

PSCs面临四大核心挑战：尽管功率转换效率高，但存在稳定性低、可扩展性不足、毒性大、复合与接触缺陷严重导致能量损失等问题。解决这些问题需要引入功能材料与分子，包括功能分子桥、改性剂与稳定剂，其目标是实现稳定性与效率同步提升的优质PSCs，同时支撑可扩展性发展。分子桥可增强电荷传输过程、降低能量损失，分子改性剂旨在提升电荷提取能力、钝化缺陷与陷阱态，二者共同促进性能稳定性提升；稳定剂则作为保护层，屏蔽钙钛矿免受紫外光、湿气、空气、温度等加速降解的环境因素影响，保障器件长期稳定性，推动PSCs的可扩展应用。本部分的目的是提炼功能分子桥、改性剂与稳定剂的应用逻辑，明确这类材料需具备哪些特性才能突破PSCs的性能瓶颈，这些逻辑将为领域带来新的研究启发。

提升太阳能电池性能的“添加剂与间隔离子”的特性

添加剂在光伏研究领域具备巨大应用潜力，选择适配添加剂的首要问题是明确哪些特性有助于提升太阳能电池性能。适用于提升太阳能电池效率与稳定性的添加剂需具备缺陷钝化能力、提升吸光半导体层的结晶度、改善层间电荷传输与提取、增强离子与载流子迁移率、提升光吸收与 harvesting 能力、抵抗应力条件、防止材料降解与器件劣化等特性，其作用机制是通过Pb²⁺与添加剂中氮、氧、硫的孤对电子形成酸碱加合物，以及添加剂与甲脒、甲胺官能团之间形成氢键作用实现。间隔离子对提升PSCs稳定性至关重要，可防止层间氧化，选择时需满足尺寸、溶解度、氢键能力、形状与电荷等要求，苯环数量、结构柔性、尺寸与链长、官能团类型、两种及以上间隔阳离子组合对降低晶格畸变、调控结晶过程与生长取向、稳定钙钛矿结构与形貌的影响也是重要考量因素，间隔离子还可提升层间离子电荷传输迁移率，同时降低堆叠电阻，将更大的有机阳离子引入2D钙钛矿结构可提升PSCs的环境与结构稳定性，此外PSCs还需要具备柔性、疏水性、侧链较短的有机间隔离子。

提升太阳能电池性能的“离子液体”的特性

离子液体非常适配于提升太阳能电池的效率与稳定性，选择适配离子液体的核心问题是明确如何设计适用于太阳能研究的离子液体。离子液体具备一系列可提升器件性能的重要特性，包括可通过结构设计实现与太阳能电池各组分相互作用、粘度可调、电化学稳定性优异、离子电导率高、极性高、熔点低、热稳定性好、挥发性低等，其作用机制包括钝化缺陷、陷阱态与复合中心，以及优化界面能级对齐以提升层间电荷载流子传输与离子迁移率，最终实现稳定性与效率的同步提升。

提升太阳能电池性能的“封端层”的特性

采用封端层提升PSCs性能已十分普遍，但当前封端层的选用仍处于试错阶段，已有研究提出策略性选择机制，例如采用拓扑极性表面积小、氢键供体少的有机分子与活性钙钛矿吸光层结合，可提升PSC稳定性。基于此策略，Cs₂PbI₂Cl₂封端层已被证实可稳定钙钛矿/空穴传输层界面，抑制离子向空穴传输层迁移，实现5年稳定性。封端层在PSCs中的优势尤其体现在可通过改变表面化学诱导形成稳定的光活性层，其较大的包裹尺寸可阻挡大部分入射光直接穿透，从而防止甲铵流失，核心功能是抑制载流子表面复合，保护活性钙钛矿免受降解，其减反特性还可提升短波长光谱响应，改善电荷载流子收集。阳离子交换特性对提升PSCs性能也十分关键，其在PSCs中的主要应用是改善材料特性，从而提升制备重现性与器件性能，可优化钙钛矿在器件多孔结构中的浸润、渗透与透入能力，降低复合效应，提升吸收效率与稳定性，这类交换可发生在钙钛矿结构的A位或B位。但沉积2D钙钛矿时可能因阳离子交换能力弱、钙钛矿渗透/浸润性差、结合能强、吸收有限、界面电荷传输不佳等问题损害重现性与性能。目前已证实采用Cs₂PbI₂Cl₂封端层可提升PSCs性能，实现更优的稳定性，未封端器件的衰减速率更快，封端器件的衰减速率更慢，该器件成功实现了10000小时的稳定性，说明离子交换、钝化效应与钙钛矿浸润特性得到了显著改善，从而降低了复合效应与器件不稳定性。

植物化学物质在光伏中的协同效应

植物化学物质在提升太阳能电池性能中发挥关键作用，其核心成分包括生物碱、单宁、萜类化合物、甜菜红素、花青素、黄酮类化合物与糖苷，这类物质共存时可产生协同效应，例如黄酮类化合物具备电子给体与受体特性，可进一步提升电荷传输能力，从而改善器件效率；糖苷可为钙钛矿等半导体材料提供结构支撑，使太阳能电池器件具备长寿命、抗冲击、耐用的特点，保障长期安全运行下的稳定光电转换效率。植物化学物质还可通过平衡电荷迁移率、降低复合、提供光保护与优化形貌、增强电子-空穴转移特性等途径提升PCE。此外挥发性固体添加剂可改善太阳能电池器件的重现性与稳定性。不同植物来源的富含植物化学物质的提取物已在光伏中得到应用，例如芦荟、石榴、丁香罗勒、积雪草等植物的提取物均被证实可提升器件效率，