中国材料进展 /oa 基于硫基分子修饰策略的钙钛矿太阳能电池研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202605016 钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术的代表,实验室效率已突破27%,但稳定性不足仍是其产业化道路上的主要障碍。效率衰减源于4大核心问题:缺陷诱导的非辐射复合、离子迁移、界面能级失配与化学反应以及水氧光热的环境侵蚀。这些问题的共同根源在于钙钛矿材料表面、晶界及界面处大量存在的配位不饱和位点。硫基分子凭借软路易斯碱特性、可调的分子结构和疏水性,能够与这些位点形成强相互作用,从缺陷钝化、结晶调控、水氧屏障构筑和界面能级调制4个层面协同修复光电转换过程。系统梳理了上述限制因素的物理化学本质,阐述了硫基分子的核心作用机制,并结合近期代表性工作进行了总结。最后,对硫基分子在钙钛矿光伏领域的未来发展方向进行了展望。 2026年09月30 00:00 2026年10 973 981 7244349 陈睿豪,刘轲鑫,杨可心,万书源等 钙钛矿太阳能电池制备过程中的多尺度调控机制及其对器件性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202605017 钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与长期稳定性高度依赖于制备过程中多尺度因素的协同调控。系统综述了从钙钛矿吸光层及各功能层前驱体体系到器件整体结构等关键环节对器件性能的影响机制,重点分析了原材料分子设计、成膜动力学、薄膜微观结构调控、界面与电荷传输层工程、大面积组件制备与系统集成之间的内在关联。研究表明,前驱体体系通过调控结晶路径、相演化过程与缺陷分布,为高质量钙钛矿薄膜的形成奠定基础;成膜过程中的反溶剂工程、添加剂种类与退火条件共同影响薄膜结晶过程,包括晶粒尺寸、晶粒取向、覆盖均匀性及残余应力,进而影响载流子输运、陷阱诱导复合和器件迟滞行为。界面钝化与传输层能级匹配能够有效降低非辐射复合损失,改善载流子选择性提取,进而提升开路电压、短路电流密度与填充因子。与此同时,n-i-p与p-i-n器件结构在制备工艺兼容性、界面稳定性及尺寸放大方面表现出不同优势与挑战;在组件化与系统集成过程中,薄膜均匀性、串联互连损耗、缺陷累积、环境稳定性及封装可靠性共同决定了钙钛矿光伏的产业化转化潜力。进一步归纳了从小面积器件向大面积模块过渡时所面临的关键瓶颈,包括界面复合、离子迁移、相分离、模块互连损耗及封装可靠性等。未来研究应聚焦于材料-成膜-界面-器件-组件的多尺度协同优化,发展原位/工况表征测试技术与机器学习辅助的工艺筛选方法,并构建统一、可比、可追溯的稳定性评价体系。 2026年09月30 00:00 2026年10 982 993 14427270 黄晓锋,祁楷航,杨晨希,王奕乔 绿色溶剂在钙钛矿太阳能电池中的研究进展与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202605014 作为一种重要的新能源材料,高效的钙钛矿太阳能电池的生产制备工艺离不开溶剂的使用,但其主流制备工艺所用溶剂,诸如N,N-二甲基甲酰胺、氯苯等,都具有严重的环境或生物毒性,阻碍了钙钛矿的绿色制备,成为其商业化应用的一大障碍。鉴于此,寻找合适的绿色溶剂得到重视,以期降低环境足迹和职业健康风险,达到绿色环保生产的目的。首先将现有钙钛矿绿色溶剂体系按功能不同分为绿色前驱体溶剂、绿色反溶剂、辅助添加剂和混合溶剂体系4类,并在分类的基础上总结各类溶剂的特性和亮点,评估各种溶剂在钙钛矿太阳能电池制备中的作用和功效。然后,阐述了绿色溶剂在钙钛矿薄膜制备中的具体应用策略。最后,讨论了钙钛矿绿色溶剂现存的关键问题,并对其未来创新解决方案进行了展望。旨在为钙钛矿太阳能电池的绿色制备提供溶剂选择方面的参考,并为绿色溶剂的后续开发提供思路,助力钙钛矿太阳能电池的大规模绿色制备。 2026年09月30 00:00 2026年10 994 1002 6975512 陈睿豪,张钧硕,戴小康,刘宇轩等 柔性钙钛矿太阳能电池机械耐久性提升策略研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202606004 随着光伏建筑一体化和太空光伏的发展需求日益高涨,柔性钙钛矿太阳能电池因优异的光电转换效率、低廉的制备成本、良好的可弯曲特性以及高功率质量比等优势展现出巨大的应用潜力,成为光伏技术最热门的研究方向之一。然而,作为活性层的钙钛矿薄膜虽然具有一定的软晶格特性,但其固有的多晶性质和晶格脆性致使器件在弯曲变形时易产生结构破坏。除此以外,柔性钙钛矿太阳能电池各功能层的特性和界面结合状态也会严重影响器件的机械耐久性,成为限制其商业化发展的主要因素之一。因此,系统回顾了近年来为提升柔性钙钛矿太阳能电池机械耐久性,国内外科研团队针对器件柔性基底、钙钛矿活性层、电极及界面工程等方面所开展的相关科研工作,全面综述了器件机械耐久性提升的主要策略,并对柔性钙钛矿太阳能电池面向商业化的未来发展方向进行了展望。 2026年09月30 00:00 2026年10 1003 1015 20352220 赵鹏振 基于三苯胺自组装单分子层界面调控的钙钛矿太阳能电池及光伏性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202605031 针对反式钙钛矿太阳能电池中NiOx/钙钛矿界面存在的能级失配、缺陷密度高及稳定性不足等关键问题,以三苯胺基自组装单分子层(2-(4-(双(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)-1-氰基乙烯基)膦酸(MPA-CPA)为研究对象,以咔唑基自组装单分子层(2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基)膦酸(MeO-2PACz)和(4-(3,6-二甲氧基9H-咔唑-9-基)丁基)膦酸(MeO-4PACz)为对照,系统开展了从分子理论设计、界面自组装行为分析、基底表面特性调控、界面缺陷钝化与载流子动力学演化到器件光伏性能优化的研究。密度泛函理论计算表明,MP-CPA具有10.15 D的高偶极矩及螺旋桨型的非平面构型,使它在NiOx表面表现出最优的吸附稳定性与组装有序度。原子力显微镜、开尔文探针力显微镜及水接触角测试结果显示,经MPA-CPA修饰后,NiOx薄膜表面粗糙度降至6.2 nm,平均表面电势降至471 mV,接触角为67.3°,实现了与钙钛矿价带顶更优的能级匹配。通过工艺优化,基于MPA-CPA修饰NiOx薄膜的器件的最高光电转换效率达26.21%,显著高于对照组器件。此外,未封装的器件在相对湿度30%~40%的空气中和(65±5) ℃氮气环境中放置168 h后,分别保持初始效率的99.5%和88.0%。建立了“分子结构-界面特性器件性能”之间的构效关系,为高效稳定钙钛矿太阳能电池的界面材料设计提供了重要实验依据。 2026年09月30 00:00 2026年10 1016 1024 12118001 何梦涵,贺丽飞,王洪强,郭鹏飞 无机声敏剂在肿瘤声动力疗法中的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202504025 声动力疗法(SDT)作为一种新兴的非侵入性肿瘤治疗技术,通过超声激发声敏剂产生活性氧来杀伤癌细胞,因其优异的组织穿透性、高治疗效应和低毒副作用而备受关注。近年来开发高效低毒声敏剂已成为该领域的研究热点。无机声敏剂因具有优异的稳定性、可控的理化性质、多功能整合能力及肿瘤靶向性,在SDT领域展现出巨大潜力。系统总结了无机声敏剂的演进历程,将它划分为3代:第一代通过优化材料结构提升性能,第二代聚焦肿瘤微环境调控以增强SDT疗效,第三代则通过调节免疫反应实现协同治疗。最后,探讨了当前无机声敏剂面临的挑战并展望其未来发展方向。 2026年09月30 00:00 2026年10 1026 1038 29074225 杨亚丽,聂继虎,杨乃霖,孙淑敏,程亮 高折射率有机无机纳米复合透明光学胶材料研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202606027 透明光学胶是光学制造与电子组装中的关键配套材料,是支撑新一代信息技术的关键基础产品,其折射率匹配度在镜头组装、滤镜贴合、光纤耦合、传感器封装等应用场景中直接决定着成像质量与信号传输效率。受有机分子与聚合物链固有结构特征制约,纯有机光学材料的折射率通常低于1.7。将高折射率无机功能纳米粒子与有机聚合物复合,是制备兼具高透明度与高折射率光学胶材料的有效策略。围绕近年来高折射率有机无机纳米复合透明光学胶材料研究进展,系统总结设计策略、调控机理与制备应用方面的研究成果,并结合作者团队相关研究工作,提出了从实验室样品到企业产品应用亟需解决的关键科学与技术问题,展望了未来发展方向。 2026年09月30 00:00 2026年10 1039 1046 12761999 刘莹璐,余歆祎,王丹 TiAl合金中B2相变形机制研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202604007 TiAl合金凭借其卓越的高温性能,被视为极具应用潜力的新一代高温结构材料。其中,B2相的变形行为对合金的服役性能起着至关重要的作用。尽管B2相通常被归类为室温脆性相,在TiAl合金中往往引发热加工性能与室温塑性之间的矛盾,但近年来的研究为理解其变形机制提供了新视角。综述了近年来关于TiAl合金中B2相变形机制的研究进展,系统阐述了B2相的晶体学特征与滑移系类型,重点分析了制约其塑性变形的关键因素。研究表明,B2相在一定条件下具备激活<111>、<110>和<001>等多种类型位错滑移的潜力。然而,其宏观塑性变形受到温度、应力状态、内部析出相(如ωo相)以及周围组织的多重制约。此外,通过对比不同合金体系,探讨了有序度对滑移系选择的影响,并总结了通过界面工程与合金设计激活B2相塑性的有效策略。最后,对未来进一步揭示TiAl合金B2相变形机制的研究方向进行了展望。 2026年09月30 00:00 2026年10 1047 1058 27469028 刘申,张铁邦,刘玉敬,宋霖等 航空钛合金返回料的循环再生应用及发展现状 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202511012 钛合金作为航空领域的核心战略材料,其加工过程中因材料利用率低产生大量返回料,此类返回料富集钛、铝、钒等关键元素,具有极高的航空级回收价值。基于国内外文献及航空产业实践,系统综述了钛合金返回料从废料收集、预处理、熔炼再生到高端应用的技术进展。重点分析了航空领域钛合金返回料特有的关键技术体系,指出当前国内航空领域钛合金返回料应用的瓶颈及与国外发达国家的差距。从标准体系、技术攻关、产业协同、规模发展4个方面剖析了国内航空钛合金返回料的未来发展方向与挑战,强调钛合金返回料回收及应用对航空领域降低成本、保障钛材供应链安全的战略意义,希望为航空领域钛合金返回料工程化应用提供参考。 2026年09月30 00:00 2026年10 1059 1070 5837929 冉兴,王哲 钛材在氢能领域应用的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202603021 氢能作为实现“双碳”目标的核心清洁能源,其应用场景往往伴随着高压、强酸、低温及长期循环服役等多重极端工况,这对氢能产业链核心装备中关键的结构与功能材料提出了极为严苛的技术要求。钛及钛合金凭借优异的耐蚀性、高比强度、良好低温韧性等优势,成为参与氢能“制-储-输-用”全链条的关键材料。系统综述了钛材在质子交换膜电解水制氢、高压/固态储氢、管道输氢、燃料电池等核心环节的应用现状和技术进展,围绕富氢环境中的氢脆问题、含氧酸环境中的氧化问题和复杂构件中的成形难题,重点归纳与评述了钛合金成分优化设计、抗氢脆调控技术、表面改性技术及成形制造技术的研究进展,以期为推动钛基材料在氢能产业中的规模化应用提供理论支撑与技术参考。 2026年09月30 00:00 2026年10 1071 1085 18987954 张雪华,杨祎璠,高建平,刘南君等 微观组织与力学性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202412004 针对传统镁合金板材制备工艺流程长、成本高等瓶颈问题,采用挤压开坯结合后续单道次轧制工艺制备出商用Mg-1.5Mn-0.3Ce合金板材,并对其微观组织和力学性能进行了系统研究。结果表明,挤压态Mg-1.5Mn-0.3Ce合金板材在250 ℃下轧制,板材强度随着单道次变形量的增大而提高,经48%变形量轧制后板材在横向方向上强度最高,屈服强度和抗拉强度分别达到了242.9 MPa和270.0 MPa,且断后延伸率为~11.8%。且经48%变形量轧制后,晶粒尺寸由挤压板材的6.2细化到轧制板材的2.6 μm。板材内部弥散析出了大量纳米级的α-Mn和Mg12Ce颗粒,同时在纳米第二相颗粒周围积累了高密度的残余位错,提高了合金的强度。因此,可为低成本、高性能镁合金板材制备工艺的优化提供有利的参考和依据。 2026年09月30 00:00 2026年10 1086 1095 26050185 李硕,潘虎成,潘震,宋杰等。 La-Ce协同改性U71Mn重轨钢夹杂物及其强韧化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202509018 稀土元素作为改性剂,在微合金化、改性夹杂物、改善组织、细化晶粒等方面具有高能效性。为提高重轨钢的综合力学性能以及服役性能,使其适用于复杂的铁路工况,采用真空感应炉冶炼了不同La-Ce混合稀土含量梯度的U71Mn重轨钢,通过FactSage、扫描电子显微镜、全自动夹杂物分析软件对夹杂物演变规律进行分析表征,并测试维氏显微硬度、室温与低温抗冲击性能及拉伸性能,同时开展断口形貌分析。结果表明:稀土加入使夹杂体系由“MnS、硅酸盐主导”转变为“(La,Ce)2O2S主导”,基于球化改性作用,夹杂物形貌由不规则状演化为球形或椭球形,随稀土含量提高,在扫描视场内的夹杂物数量逐级减少。力学性能随稀土含量递增而协同提升:混合稀土质量分数由0增加至0.0127%和0.026%,显微硬度由278增至287与294 HV3;屈服强度由538增至582与610 MPa,抗拉强度由907增至948与978 MPa;断后延伸率由800%增至11.73%与19.13%。实验钢在20,-20及-40 ℃下的冲击功分别最高提升至7.6,7.4与6.8 J,相对未加稀土样品最大增幅达52.00%,54.17%与112.5%。显微硬度离散系数先增后降,在混合稀土质量分数为0.026%条件下达到最低(≈4.80%),表明组织与性能更加均质化。 2026年09月30 00:00 2026年10 1096 1105 22472784 杨希明,任磊,杨吉春,张新房 专利视角下全球第三代半导体材料加工装备技术创新发展研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202505004 第三代半导体材料加工装备技术在确保材料性能优势、推动技术创新和发展、提升第三代半导体产业整体竞争力方面具有重要作用。基于Incopat数据库,利用Citespace、Excel等分析工具,结合文献调研和专家咨询,对全球第三代半导体材料加工装备技术领域依次开展了专利申请趋势与技术生命周期、技术来源地与市场分布、研发机构竞争态势、热点研究主题技术进展等分析。研究表明,第三代半导体材料加工装备技术已从成长期过渡到成熟期,但在超宽带隙材料加工、高精度表面处理等细分领域,仍存在创新空间;日本和美国是主要技术来源国,中国在专利申请数量上增长迅速但国际布局滞后;研究热点集中在高精度衬底表面处理与平整化、外延生长精确控制与均匀性提升、集成化与自动化的加工装备制造。 2026年09月30 00:00 2026年10 1106 1112 7373289 曹晨,叶茂,江洪