马来西亚国家能源大学Zuhdi等综述：半透明钙钛矿太阳能电池的发展策略、前景与挑战

Semitransparent Perovskite Solar Cells: Strategies, Prospects, and Challenges

Mohamad Firdaus Mohamad Noh, Nurul Affiqah Arzaee, Siti Naqiyah Sadikin, Muhammad Idzdihar Idris, Chien Fat Chau, Boon Kar Yap, Jingsong Huang, Ryousuke Ishikawa & Ahmad Wafi Mahmood Zuhdi

Nano-Micro Letters (2026)18: 317

https://doi.org/10.1007/s40820-026-02147-2

本文亮点

1. 从多维度优化视角剖析半透明钙钛矿太阳能电池的发展，聚焦于效率、光学透明度与稳定性之间的相互制约关系。

2. 探讨面向实际应用的性能考量，旨在建立实验室尺度演示与真实部署场景之间的关联。

3. 识别制约半透明器件发展的关键瓶颈，进而规划面向下一代应用的实用优化路径。

研究背景

应对气候变化与能源危机，清洁能源转型已成为全球共识。光伏发电是实现这一目标的主力军。在众多新技术中，钙钛矿太阳能电池因吸光能力强、制备成本低、效率提升迅猛而备受瞩目，目前其功率转换效率已突破27%。为拓展应用场景，研究人员赋予该器件光学透明性，开发出半透明钙钛矿电池。它既能发电又可透光，非常适合安装在建筑幕墙、汽车天窗、温室顶棚，也可作为叠层电池的顶电池使用。然而，让电池同时具备高效率和良好透明度面临一系列难题。将吸光层做薄或调整材料组分虽然能增加透光率，却会减少光子吸收，导致电流下降；改用透明电极后，电阻和寄生吸收随之增加。此外，含溴和碘的混合组分在光照下容易发生相分离，而制备透明电极时的溅射工艺又可能破坏下层材料。这些问题严重制约器件的稳定性和使用寿命。因此，从吸光层、电荷传输层到透明电极进行系统优化，是突破效率、透明度和稳定性之间矛盾的关键所在。

内容简介

围绕建筑集成光伏、叠层电池、柔性器件等典型应用场景，马来西亚国家能源大学Zuhdi等人系统梳理了半透明钙钛矿太阳能电池的优化策略演进与国际研究进展，并对主流技术路线(厚度控制、带隙调谐、微结构工程、透明电极设计等)进行了对比分析。文章指出：减薄吸光层或采用宽禁带组分虽能显著提升透明度，却以牺牲光电流为代价；微结构工程与微图案化可在保持效率的同时调控透光率，但增加了工艺复杂性；透明电极(TCO、超薄金属、DMD结构、碳纳米管)各具优势——氧化物导电膜光学性能优异却依赖稀缺铟元素，超薄金属与介质-金属-介质结构导电性好但易发生离子扩散，碳基材料稳定性高而透光率有限。作者据此提出“吸光层-传输层-电极”多级协同优化路径，强调各功能层之间的能级匹配、界面钝化与寄生吸收抑制需要统筹设计。进一步讨论了机器学习辅助材料筛选、高通量制备与原位表征技术在加速器件优化与规模化制造中的作用，并指出当前面临的长期稳定性、无铟化电极及大面积均匀成膜等关键瓶颈。

图文导读

I 引言

半透明钙钛矿太阳能电池(ST‑PSC)的核心挑战在于如何同时实现高光电转换效率(PCE)与高可见光透过率(AVT)。如图1所示，对大量已报道器件的统计分析揭示了几个关键规律：首先，尽管ST‑PSC的PCE普遍低于不透明器件，但其年均降解速率仅为后者的三分之一左右，表明透明化设计意外地带来了稳定性收益。其次，由于钙钛矿是非波长选择性吸收材料，其理论光利用效率(LUE)随AVT增加而急剧下降，在AVT超过30%后，理论LUE上限不足8%，远低于有机或量子点等波长选择性材料。再次，ST‑PSC的透射颜色可通过CIE 1931色度图量化，为建筑光伏等对色彩有要求的应用提供设计依据。最后，从近年报道的实验数据来看，绝大多数ST‑PSC的PCE与LUE均远未达到Shockley‑Queisser理论极限，尤其在AVT高于30%的区域，效率衰减尤为显著。这说明，在提升透明度的同时保持足够的光电转换能力，仍是当前研究的核心瓶颈。

图1. 半透明钙钛矿太阳能电池的性能评价与理论极限。(a) ST‑PSC与不透明PSC的相对性能及降解速率对比，显示ST‑PSC的降解速率显著更低；(b) Shockley‑Queisser理论预测下，非波长选择性(钙钛矿)与波长选择性(UV/NIR)半透明光伏技术的PCE及LUE随AVT的变化关系；(c) CIE 1931色度图，用于标定ST‑PSC的透射颜色；(d) 已报道ST‑PSC的PCE与AVT分布，红色曲线为理论极限；(e) 对应的LUE与AVT分布，表明当前器件的LUE普遍低于理论最大值。

II 提高钙钛矿电池效率与透明度的关键策略

2.1 钙钛矿太阳能电池的活性层

钙钛矿活性层是决定ST‑PSC效率与透明度的核心。为实现半透明，研究者从三个方向调控活性层的光学与电学性能：一是控制薄膜厚度，利用超薄吸光层减少光吸收；二是调谐材料带隙，通过卤素组分改变吸收边位置；三是设计微观结构，借助多孔或图案化工程引入透光窗口。每种策略都有其独特的效率‑透明度权衡曲线，而近年来的趋势是从单一维度优化转向多策略协同，以突破各自的内在极限。

厚度控制：减薄钙钛矿层是最直接的半透明化手段。常规不透明器件厚度为400–800 nm，降至300 nm以下后透光率显著提升，但光吸收减少导致短路电流下降。超薄薄膜(<100 nm)在溶液法旋涂中常因表面能失配出现针孔和不连续岛状结构，使电子与空穴传输层直接接触，加剧复合损失。同时，过薄还会引入晶格微应变，当厚度低于30–40 nm时微应变急剧上升，诱发缺陷和离子迁移，加速器件衰减。因此，厚度控制需在透光率、成膜完整性和晶格稳定性之间寻找最佳平衡点。这一临界厚度因沉积方法而异：溶液旋涂通常需要约100 nm才能获得连续膜，而共蒸发法可在50 nm甚至更薄实现无针孔覆盖。

图2 a 不同厚度钙钛矿薄膜的透射光谱。b 沉积在PTAA上的450 nm厚(上)与100 nm厚(下)钙钛矿薄膜的SEM图像；c 不同厚度钙钛矿薄膜的微应变与晶粒尺寸变化。d 使用不同浓度钙钛矿溶液制备的ST-PSC器件照片；e. 不同旋涂转速下制备的不同厚度ST-PSC器件照片；f 采用共蒸发法在不同厚度与不同衬底类型上制备的十个ST-PSC的光伏参数分布；g 共蒸发法制备的薄层钙钛矿截面SEM图像

带隙调谐:通过改变卤素组成可连续调节钙钛矿带隙，从而控制吸收边的位置。纯碘化物带隙约1.6 eV，薄膜呈深褐色；溴化物带隙增至2.4 eV左右，颜色变为橙黄；全氯化物带隙超过2.85 eV，几乎无色透明，显色指数可达95。然而，带隙增宽会引发开路电压损失，源于宽带隙钙钛矿与电荷传输层之间的能级失配，可通过二维钝化层建立Type-I能带对齐来抑制界面复合。更严重的是，混合卤素体系在光照下易发生相分离，形成富碘和富溴畴，成为复合中心，导致效率和稳定性持续衰减。此外，高溴含量钙钛矿结晶速率过快，易形成表面褶皱和缺陷。因此，带隙调谐本质上是透明度、电压保持与光稳定性之间的多目标权衡。

图3 a. 各种金属卤化物钙钛矿的能级图；b. 不同阳离子(MA、FA、Cs)及不同I/Br含量的钙钛矿器件照片；c. MAPb(Br₁₋ₓClₓ)₃钙钛矿带隙随氯摩尔比的变化；d. MAPbCl₃基ST-PSC器件照片；e. 钙钛矿与宽带隙二维(PMA)₂PbCl₄层之间的能级对齐示意图；f. 基于DMF(对照)和DMSO(DMSA)溶剂体系制备的宽带隙钙钛矿薄膜的AFM形貌图。

微结构工程: 早期ST-PSC通过降低钙钛矿覆盖率形成多孔膜实现半透明。Eperon等采用过量有机组分和DMSO溶剂延缓结晶，获得岛状不连续钙钛矿层(图4a)，AVT达28%，但钙钛矿缺失区域导致ETL/HTL直接接触形成分流，PCE仅5.2%。Hörantner等引入烷基硅氧烷优先结合暴露的TiO₂区域形成透明阻挡层(图4b)，将PCE提升至6.1%，AVT增至38%。另一种策略是使用牺牲模板：将聚苯乙烯微球自组装后填充钙钛矿，再用甲苯去除微球，获得有序大孔结构(图4c)，通过改变微球尺寸可将AVT控制在20%–45%，最佳PCE为11.7%(AVT 36.5%)。Kwon等采用不同长度的阳极氧化铝纳米柱作为多孔模板(图4d)，通过提高旋涂转速将钙钛矿限制在孔内生长，利用空间限域减缓结晶速率，实现向上晶体生长，在AVT 45.4%–26.3%范围内获得8.5%–13.3%的效率。这些方法虽提升了透光率并减少分流，但额外材料和复杂工艺不利于放大。

图4 a. 岛状钙钛矿层的SEM图像； b. 含硅氧烷阻挡层的岛状钙钛矿样品结构示意图； c. 利用聚苯乙烯微球牺牲模板制备有序大孔钙钛矿层的工艺流程； d. 不同厚度阳极氧化铝纳米柱模板内生长的钙钛矿层示意图及对应样品照片。

微图案化是另一种调控半透明性的策略：将已制成的不透明器件通过机械划线或激光烧蚀去除部分区域，形成交替的完整钙钛矿堆叠区与透光窗口。该方法已在硅和薄膜光伏中验证其普适性，且可通过调整去除区域的形状、分布实现透明度、渐变光学效果及美学设计。半透明器件的性能可用“有源区PCE”评价，即输出功率除以剩余有源区面积。Rakocevic等采用机械或激光划线去除4 cm²不透明器件的10%–50%面积，AVT从7%升至37%，PCE从13.1%降至5.4%，但有源区PCE在透光面积≤30%时仍保持约13%，表明透明度可按需调节而不损失原单位面积性能；透光面积超过40%后，因串联电阻增加，有源区PCE开始下降。机械划线易产生不规则边缘损伤，激光划线则可能因热效应导致顶部金属和Spiro-OMeTAD层剥落。Ritzer等开发了两步激光划线法：先低能量去除功能层，再高能量略小面积烧蚀ITO，既减少电损伤又提升光学质量。采用线条、圆圈、方块等不同图案，AVT最高达44%，显色指数接近97，雾度仅3%，其中方块图案光学性能最佳。该方法还首次应用于2T钙钛矿-钙钛矿叠层，在31% AVT下获得11.1%效率。

图5 a. 半透明ST-PSC的显微镜图像，显示材料被去除的图案化区域； b. 机械划线(上)与激光图案(下)去除区域的半透明ST-PSC截面SEM图像； c. 不同形状(线条、圆圈、方块)激光划线半透明ST-PSC的显微镜图像，以及采用这些透明区域设计的半透明子组件的透视图、正面和背面图像

其他优化方法: 掺杂与界面工程可在不牺牲透明度的前提下补偿薄层或宽带隙带来的吸收损失。例如，在CsPbBr₃中掺入少量KBr，结晶度提高、晶粒增大、缺陷减少，亚带隙吸收增强，在保持44% AVT的同时将PCE从5.89%提升至7.28%。在埋底界面引入二维材料(如MXene)，可调控钙钛矿成核与生长，形成大晶粒、少晶界的薄膜，同时钝化界面缺陷，提升载流子收集效率。这些策略通过提高光生载流子的利用率来弥补电流损失，是实现协同优化的重要方向。

图6 a. CsPbBr₃薄膜掺KBr前后的吸收光谱； b. CsPbBr₃薄膜掺KBr前后的透射光谱； c. 沉积在SnO₂上的钙钛矿薄膜SEM图像； d. 沉积在MXene界面层上的钙钛矿薄膜SEM图像。

2.2 电荷传输层

电荷传输层在ST-PSC中除负责载流子提取外，还必须具有极低的寄生吸收，以免损失透射光并影响叠层或双面电池性能。介孔TiO₂支架要求钙钛矿完全填充并形成连续覆盖层，限制了活性层的最小厚度，不利于高透明度；而平面结构更易获得致密超薄钙钛矿层。n-i-p结构中常用TiO₂(带隙~3.2 eV)和SnO₂(~3.8 eV)作电子传输层，后者略优；p-i-n结构中基于自组装单分子层(如2PACz、MeO-2PACz)的空穴传输层厚度小于2 nm，透明度极佳。然而传统有机材料如Spiro-OMeTAD和PCBM在可见及近红外区存在明显寄生吸收(分别占入射光的5.3%和5.7%)。通过KCl处理SnO₂可修复氧空位，促进FAPbBr₃宽带隙钙钛矿晶粒长大，使柔性ST-PSC获得6.8%效率和55%平均透光率。优化HTL溶剂(以异丙醇替代乙醇)能改善MeO-2PACz分子堆积，形成更致密的界面层，将器件效率提升至19.1%、平均透光率17.8%。综上，宽禁带、超薄且无寄生吸收的电荷传输层是实现高效半透明电池的关键。

图7 a. 基于CsPbI₃的钙钛矿在介孔TiO₂支架上的180 nm厚覆盖层SEM图像，显示部分区域未完全覆盖；b. ST-PSC中Spiro-OMeTAD层寄生吸收的光学损耗分析；c. ST-PSC中PCBM层寄生吸收的光学损耗分析；d. 沉积在ITO/SnO₂(左)与ITO/SnO₂/KCl(右)上的FAPbBr₃钙钛矿薄膜SEM图像；e. 不同溶剂制备的MeO-2PACz在ITO上分子堆积示意图。

2.3 透明导电电极

TCO: 透明导电氧化物是ST-PSC最常用的后电极材料，需同时具备高可见光透射率和低方块电阻。ITO因可低温溅射成为主流，但其铟资源稀缺，且高载流子浓度导致近红外寄生吸收，不利于叠层应用。无铟替代品如铝掺杂氧化锌(AZO)可通过脉冲激光沉积室温制备，达到19%效率且稳定性与ITO相当，但PLD规模化尚存争议。提升载流子迁移率而非浓度是另一策略：铈掺杂氧化铟(ICO)和氢掺杂ICO(ICO:H)在400–1200 nm范围透光率超86%，配合缓冲层或无缓冲层器件效率分别达19%和17%以上，且氢掺杂可钝化缺陷、降低溅射损伤。

图8 a. 采用PLD沉积AZO作为不同电极配置(超strate、底电极、半透明)的ST-PSC性能统计分布； b. 不同铈掺杂浓度的100 nm厚ICO薄膜在玻璃上的透射光谱； c. 采用ICO:H电极的ST-PSC在前端(玻璃侧)和后端(电极侧)测量的J-V曲线。

金属基透明电极：超薄金属膜(<20 nm)可兼顾导电与透光，但易因表面能失配形成岛状不连续结构。引入种子层(如1 nm Cr或Au)可诱导均匀生长，使7 nm Au或12 nm Ag/Au双层电极分别实现19.8%和18%效率。介质-金属-介质(DMD)结构由两层透明介质(如MoO₃、WO₃)夹超薄金属组成，介质层起保护、增透和种子层作用。非对称厚度设计(如MoOₓ 15 nm/Au 10 nm/MoOₓ 35 nm)可优化透光率。优化后的WO₃/Ag/WO₃电极对入射角不敏感(0–45°内透光率约78%)，器件PCE达21.2%。银纳米线网络经粘结剂或化学焊接可改善导电性和附着力，获得16.2%效率及优异弯曲耐久性。

图9 a. 超薄Au膜在spiro-OMeTAD上(左)与在Cr种子层上(右)的形成机制对比示意图；b. 无(左)与有(右)1 nm Au种子层生长的12 nm厚Ag膜的SEM图像；c. MoOₓ/Au/MoOₓ结构中不同顶底MoOₓ厚度组合的AVT光学模拟结果；d. 光线以一定角度入射器件时反射可忽略的示意图；e. WO₃/Ag/WO₃电极ST-PSC的JSC和PCE随光入射角变化的统计图；f. 含PVP的Ag纳米线顶视图和截面SEM图像；g. 化学焊接后的Ag纳米线SEM图像。

碳基透明电极: 碳基材料(石墨烯、碳纳米管)具有疏水性，可抑制金属离子扩散，显著提升器件稳定性，同时避免对稀缺铟的依赖。单壁碳纳米管(SWCNT)比多壁碳纳米管(MWCNT)具有更高的可见光透射率，更适合双面和叠层应用。采用浮动催化剂化学气相沉积(FCCVD)可直接生长随机网络的SWCNT薄膜，通过干法转移至钙钛矿层上，避免湿法过程的污染和损伤，透光率约85%，双面效率均超18%。碳电极还可作为防潮层：CNT电极器件在无封装条件下空气中保持近100%初始效率超过4000小时，而Au电极器件仅剩约20%。将Spiro-OMeTAD嵌入SWCNT网络也可获得17.2%效率。

图10 a. 采用SWCNT和MWCNT透明电极的ST-PSC在前端和后端测量的J-V曲线；b. FCCVD法制备的SWCNT薄膜SEM图像；c. Au电极不透明PSC与CNT电极ST-PSC在4000小时老化后的J-V曲线对比；d. 基于spiro-OMeTAD嵌入SWCNT的ST-PSC结构示意图。

2.4 光学管理材料

除了关键的功能层之外，研究人员还采用了多种策略来优化辅助组件，包括抗反射涂层和光子转换材料，以进一步提升ST-PSCs的性能。

减反涂层：光在空气/玻璃和空气/透明电极界面处的菲涅耳反射可造成显著的入射光损失。图11系统展示了减反涂层对ST-PSC光学性能的改善作用。熔融石英玻璃的折射率约为1.46，而ITO约为2.0，单层减反层的最佳折射率分别为前侧1.22和后侧1.4。LiF和MgF₂在可见至近红外区的折射率为1.37–1.38，接近后侧最佳值，适用于双侧减反。在IZO背接触上沉积150 nm MgF₂可将界面反射降至10.5%，前侧再加125 nm MgF₂可使空气/玻璃反射再降约0.6%。减反涂层不仅能提升ST-PSC自身效率，还能确保近红外光高效传输至底电池，对叠层和光伏-光电化学系统至关重要。

图11 a. 玻璃(熔融石英/空气)和ITO/空气界面处几种材料的折射率及各自的最佳折射率；b. 不同TCO、无ARC、单侧ARC及双侧ARC的ST-PSC结构示意图，以及相应配置下近红外透射、反射和吸收的分布条形图。

光转换层：上转换和下转换材料可扩展ST-PSC的光谱利用范围。图12展示了两种典型应用。上转换材料吸收近红外光子(如938 nm)并发射高能光子，使原本不被钙钛矿吸收的红外光也能贡献光电流，但效率仍较低。下转换材料吸收紫外-蓝光后发射可见光子，既可减少紫外诱导的降解，又可增加钙钛矿可吸收的光子数。二维钙钛矿纳米片/PMMA复合层可将紫外-蓝光(>2.59 eV)转换为可见光，使ST-PSC的JSC和VOC同时提升，器件获得14.3%效率和26.9% AVT。针对不同入射侧，可选用不同下转换材料：TPETPA基(350 nm)适合前侧，DPABA基(400 nm)适合后侧，每侧可额外提升约0.4%的绝对效率。

图12 a. 无和有红荧烯-锇配合物上转换材料的ST-PSC在938 nm激发下JSC与激发强度的双对数图； b. 2D-NPLs-PMMA复合层的下转换效应机制示意图； c. 前侧采用TPETPA基(ZE10)和后侧采用DPABA基(ZD20)下转换层的ST-PSC结构示意图。d. PEN/ITO和PET/ITO的透射光谱； e. 无聚合物掺杂剂与有聚合物掺杂剂的柔性ST-PSC弯曲耐久性测试； f. PET衬底上IGTO电极在10000次弯曲疲劳循环中的电阻变化。

2.5 柔性ST-PSC

柔性ST-PSC通常采用PET或PEN聚合物衬底，其可见光透射率约85%，但在紫外区有较强吸收(PEN尤甚)，虽可部分保护钙钛矿，却也损失了可用于发电的光子，可通过下转换层补偿。机械柔性是另一关键要求：钙钛矿薄膜本身脆性大，尤其在晶界处易开裂。宽带隙钙钛矿(通过卤素取代获得)的杨氏模量虽高于碘化物，但实验表明其弯曲耐久性并未明显降低。通过引入聚合物掺杂剂(如PBDTTPD)与晶界Pb²⁺缺陷相互作用，可显著减缓反复弯折下的效率衰减，以此构建的柔性叠层顶电池效率达16.2%。透明电极的柔性同样重要：晶态ITO在弯曲半径小于14 mm时导电性急剧下降，而非晶态ITO可将临界半径降至10 mm，但导电率较低。非晶IGTO电极则兼具高柔性和良好导电性，在5 mm弯曲半径下经历10,000次弯折后电阻几乎不变，对应ST-PSC效率仅比不透明器件低0.8%。

2.6 半透明模组

半透明钙钛矿太阳能模组(ST-PSM)是实现该技术实用化的关键。大面积制备时，旋涂法因厚度不均和原料浪费(约90%)不再适用，而狭缝涂布、刮涂、喷墨打印及热蒸发等可扩展方法能在大面积上形成均匀薄膜，且溶液用量仅为旋涂的十分之一。模组面临的主要挑战是透明电极带来的电阻损失。为此，采用单块集成结构，通过P1–P3激光划线将大面积器件分割为串联的子电池。子电池宽度需优化：过宽则电阻损失指数增长，过窄则死区面积增加。最佳子电池宽度通常为4–6 mm，互联宽度200–350 µm。在2T机械堆叠叠层中，还可通过调节子电池宽度实现电流匹配。随面积增大，性能损失来源从死区主导逐渐转变为薄膜不均匀性主导。划线虽减少有效面积，但可提升透明度，且适当加宽P2和P3线既能增强透光又能改善电极接触。在透明电极上添加银栅线(宽0.2 mm、间距2 mm)可在不显著牺牲透光的前提下大幅降低串联电阻，使双面模组正反面效率分别达20.2%和15.0%。最近，采用刮涂/狭缝涂布结合蒸镀和溅射工艺，已成功制备225 cm²的ST-PSM，效率达13.18%，其中超薄Au缓冲层优于MoOₓ，因其能级更匹配且溅射保护更佳。这些进展表明ST-PSM正逐步向工业化迈进。 

图13 a. 不同后电极方块电阻下电阻损失分数随子电池宽度的变化； b. 不同互联宽度下总相对功率损失随子电池宽度的变化； c. 2T机械堆叠叠层模组结构示意图； d. 钙钛矿模组PCE极限与最优子电池宽度随带隙的变化； e. ST-PSM面积放大过程中性能损失因素的分解示意图； f. 采用更宽P2和P3划线的ST-PSM结构示意图； g. 大面积划线ST-PSM照片； h. 含Ag栅线的双面ST-PSM结构示意图； i. 狭缝涂布设备及制备的ST-PSM照片； j. 不同缓冲层和顶电极的ST-PSM的I-V曲线

III 稳定性优化的关键策略

3.1 钙钛矿中的相分离

为实现半透明，ST-PSC常采用含溴的宽带隙混合卤化物钙钛矿。虽然少量Br⁻可增强晶格稳定性，但高Br含量组分在光照、热或电场下易发生相分离：I⁻与Br⁻迁移活化能不同，导致形成富I窄带隙畴和富Br宽带隙畴，富I畴俘获光生载流子成为复合中心，加速开路电压和效率衰减，此即Hoke效应。该现象在带隙高于1.7 eV的体系中普遍存在，虽在暗态下可逆，但运行中持续损害器件。为抑制相分离，研究者发展了多种策略：组分工程中，CsFA基钙钛矿比MA或CsFAMA基具有更高的离子迁移势垒，在20.7% AVT下实现15.5%效率；添加剂工程中，TABr可钝化卤素和金属空位并调控结晶，使22% AVT器件达14.21%效率；界面工程中，在钙钛矿/HTL埋底界面引入甲氧基取代的苯乙基铵配体，可促进垂直晶体生长并均匀化I/Br分布，获得18.5%效率；交联网络聚合物(copoly-PE)通过化学锚定自组装于晶界，形成渗透网络抑制离子迁移，使器件在550小时后仍保持95%初始效率。

图14 a. 混合卤化物钙钛矿薄膜中光致相分离及暗态再混合示意图； b. 相分离后混合卤化物钙钛矿中的载流子俘获机制能带图； c. 无TABr与有TABr添加剂的钙钛矿薄膜XRD谱图； d. x-MeOPEACI配体的化学结构及其在钙钛矿/HTL埋底界面应用的器件结构示意图； e. copoly-PE自组装于钙钛矿晶界形成渗透网络抑制相分离的示意图。

3.2 离子扩散

除钙钛矿内部离子迁移外，其他组分离子扩散同样导致器件衰退。Spiro-OMeTAD中Li-TFSI的Li⁺在氧化不足时会扩散进入MoO₃缓冲层，降低其功函数，增加空穴注入势垒。延长氧化时间可使Li⁺转化为稳定的Li₂O和Li₂O₂，有效抑制扩散，提升初始效率和长期稳定性。金属电极(如Cu)在电场和热作用下易扩散进入钙钛矿，形成金属卤化物并产生分流。在Cu电极下方插入厚度≥100 nm的ITO层可有效阻挡Cu扩散，使器件T80从不足50小时延长至超过400小时。此外，在Spiro-OMeTAD中加入聚苯胺(PANI)可抑制Au原子扩散、捕获Li⁺、钝化缺陷并阻挡水汽，使ST-PSC在50%–90%相对湿度下不经封装，596天后仍保持约87%初始效率(双面模式下效率达17.26%)。这些策略表明，控制离子扩散是提升ST-PSC稳定性的关键。

图15 a. 氧化3小时(对照)与氧化4天(目标)的ST-PSC中HTL/MoO₃/IZO界面处Li⁺扩散的TOF-SIMS深度剖面(宽视场和局部放大)； b. Cu电极下方不同厚度ITO层的器件照片； c. 无PANI与不同PANI添加量的ST-PSC长期稳定性对比。

3.3 溅射损伤

溅射沉积ITO时，高能粒子轰击会损伤下层有机HTL和钙钛矿，导致C=N键断裂、界面势垒升高，产生“S”形J-V曲线。为减轻损伤，常蒸镀2–15 nm缓冲层：MoO₃导电性好但氧空位可能引发碘分解；V₂Oₓ光稳定性更优但效率略低；CrOₓ仅4 nm即可达19%效率但工艺控制严；超薄Ag保护不足且稍厚会降低AVT。研究表明，损伤主要源于离子轰击而非等离子体辐射——等离子体甚至可缓解晶格应变。O、Ar、Sn、In等离子可穿透约4 nm，在C₆₀中诱导缺陷，在SnO₂中通过声子传播使钙钛矿表面C=N断裂；将SnO₂增厚至15 nm可有效屏蔽热损伤。无需缓冲层的策略包括：低功率软溅射(但ITO导电性下降)、双层ITO(先低功率薄层后高功率厚层，FF接近80%)，以及改进溅射系统：面对靶溅射使效率从3.43%升至15.72%但均匀性差；隔离等离子体软沉积通过金属网格和狭缝将等离子体与衬底隔离，实现均匀大面积沉积，IGTO电极器件效率达18.71%。尽管ALD、RPD、PLD等可更温和地沉积透明电极，溅射仍因工业成熟度而居主导。

图16 a. 无缓冲层、有V₂Oₓ缓冲层和有MoOₓ缓冲层的ST-PSC的J-V特性； b. 采用to-RTD工艺制备CrOₓ薄膜的示意图； c. 不同Ag缓冲层厚度的玻璃/Ag/ITO电极透射光谱； d. ITO溅射时对钙钛矿/C₆₀和钙钛矿/C₆₀/SnOₓ堆叠结构的离子穿透深度剖面； e. 面对靶溅射配置(上)与传统溅射系统(下)示意图，右侧为对应ST-PSC的截面HR-TEM图像； f. 用于沉积IGTO薄膜的隔离等离子体软沉积系统示意图。

3.4 外部因素

湿度与氧气：ST-PSC中ITO后电极比金属电极更有效地阻隔水氧，使器件在2000小时后保持85%以上效率，而不透明器件仅剩约60%。但水氧仍可能从针孔或边缘渗入，且钙钛矿降解产物会与ITO反应。致密的ITO膜甚至能保护钙钛矿免受溶剂侵蚀；ALD生长的20 nm SnO₂层可在水直接浸泡下保持钙钛矿结构。紫外光：n-i-p结构中TiO₂受紫外激发产生光催化降解，改用SnO₂可缓解；后侧入射的紫外光会破坏不稳定的Spiro-OMeTAD。可交联小分子VNPB具有更高紫外稳定性，且能抑制钙钛矿-MoO₃反应，其后侧照明效率高于前侧(双面因子101.4%)，在MPPT下430小时后保持90%效率，而Spiro-OMeTAD器件160小时后仅剩77%。热：钙钛矿导热性差，热量易积聚，促进热分解、降低离子迁移活化能从而加速相分离。室外运行温度可超过60℃。通过掺入碱金属、聚合物或替换为耐热HTL可改善热稳定性。

图17 a. 不透明PSC与ST-PSC在空气老化过程中的环境稳定性对比； b. 有无SnO₂缓冲层的钙钛矿层在直接暴露于水后的XRD谱图及照片(内插)； c. 可交联VNPB的化学结构及其热交联形成过程示意图； d. 基于Spiro-OMeTAD与交联VNPB的ST-PSC在MPPT下的运行稳定性测试。

3.5 电池封装

封装对ST-PSC抵御水氧和机械损伤至关重要。玻璃本身是优良的阻隔材料，配合钢化盖板和边缘密封，可在保持高透光率(90%以上，减反涂层后可达98%)的同时提供长期户外耐久性。传统封装胶如EVA、POE、环氧树脂等可用于ST-PSC，但其光学影响需进一步评估。Mariani等开发了基于低分子量聚异丁烯(PIB)的透明粘弹性封装材料，掺入二维六方氮化硼后可提升粘附性、阻隔性和热管理性能。PIB封装后器件AVT从58.1%升至62.7%，源于折射率匹配产生的减反效果，且双面因子仅从92%略降至89%。Alvianto等研制了透明导电胶(TCA)，由PVDF-HFP、离子液体EMITFSI和氧化铝纳米颗粒组成，兼具封装、导电和减反功能，可提升ST-PSC的JSC和FF，还能用于粘结不同子电池形成2T叠层。另一种自封装方法是将两个分别制备有钙钛矿功能层的透明导电衬底通过热压层压合为一体，该方法无需额外封装材料，简化工艺且放宽了工艺兼容性(如可使用极性溶剂或高温退火而不损伤钙钛矿)。采用该法获得的ST-PSC在MPPT测试600小时后效率保持95%以上，热压诱导的晶粒长大和压应变还抑制了相分离。然而，层压法存在界面接触不完美、易产生气泡以及仅能制备单一大面积电池(无法单片互联)等局限，未来需优化模块结构和高导电透明层以降低串联电阻。

图18 a. ST-PSC在PIB封装前后的UV-Vis透射和反射光谱(插图为器件照片)； b. PIB封装前后ST-PSC在正面和背面光照下的J-V曲线； c. 裸PET/ITO与不同离子液体含量(20%-50%)TCA涂层PET/ITO的透射光谱； d. 无TCA与有TCA层压的ST-PSC的J-V扫描曲线； e. 自封装ST-PSC的制备流程及所得器件结构示意图。

IV 半透明钙钛矿电池的潜在应用

ST-PSC的应用涵盖独立系统(BIPV、VIPV、农业光伏、可穿戴、室内)和组合系统(叠层、PV-PEC)。图19a总结了不同场景对PCE和AVT的要求：AVT低于50%时，需PCE超过10%才能维持LCOE竞争力。这体现了效率与透明度之间的经济性权衡。

4.1 叠层电池

根据Shockley-Queisser理论，单结太阳能电池的PCE上限约为33%。突破这一极限的有效策略是发展叠层电池，ST-PSC因其带隙可调、能高效吸收短波光并透射长波光而成为理想的顶电池材料。叠层结构可分为2T单块、3T和4T三种形式(图19b)。理论上，2T叠层采用合适带隙组合可达46%效率(图19c)，目前已认证的2T和4T双结电池效率分别为34.9%和33.1%，柔性叠层达33.6%。2T结构需精确的电流匹配，要求顶电池带隙与底电池吸收边协同，且底电池(如SHJ、CIGS)通常具有粗糙表面，需要ST-PSC形成共形膜以抑制界面复合。4T结构中子电池电独立，无电流匹配约束，ST-PSC可作为“附加组件”直接集成到现有光伏系统或BIPV中，且更换顶电池不影响底电池发电，降低了升级成本。3T结构结合了2T的简洁与4T的灵活性，通过ITO中间层同时作为复合层和共用接触，已实现与TOPCon硅叠层效率超过29%。ST-PSC已成功与硅、CIGS、窄带隙钙钛矿、聚合物、量子点、染料及CdTe等多种底电池配对，其最优带隙因底电池而异(硅叠层1.67–1.75 eV，CIGS叠层1.59–1.75 eV，全钙钛矿叠层1.8–1.9 eV)。此外，ST-PSC还可滤除紫外光，保护光稳定性较差的底电池(图19d)。这些优势使ST-PSC成为发展低成本、高效率多结叠层光伏的关键技术。

4.2 双面光伏

硅光伏产业正加速向双面技术转型，预计2030年双面组件占比将超90%。ST-PSC具备天然的双面能力，可从正反两面同时采光(图19e)，利用漫射光和地面反照率提升单位面积发电量。双面ST-PSC既可水平架设捕获地表反照光，也可垂直安装于BIPV系统，在白天利用太阳光、夜间利用室内外照明发电(图19f)。与单面器件不同，双面应用无需追求高透明度，反而可采用较厚(近1 µm)的钙钛矿层以确保单程吸收充分，同时后电极仍需透明以允许背光入射。窄带隙(<1.7 eV)更有利于双面采光，且可避免混合卤化物相分离问题，提升稳定性。近期研究表明，双面单结ST-PSC的正面效率达23.3%、背面效率21.3%，双面因子超90%。在0.2、0.3和0.5反照率下，双面等效输出功率密度分别达26.9、28.5和30.1 mW/cm²(图19g)，超越了单面单结世界纪录，接近叠层电池水平。尽管透明背电极使制造成本增加约5%，但双面ST-PSC的能量产出预计提升10%–20%，度电成本更低，展现出高效经济的应用潜力。

图19 a. ST-PSC在不同应用场景下的PCE与AVT要求； b. 叠层太阳能电池的配置示意图； c. 不同带隙组合下2T和4T叠层太阳能电池的最大可达PCE； d. 有无CsPbI₂Br基ST-PSC滤光片时聚合物太阳能电池在连续1个太阳光照下的稳定性对比； e. 双面ST-PSC的光吸收示意图； f. 双面PSC在正面1个太阳(100 mW/cm²)、背面0–0.5个太阳反照率(0–50 mW/cm²)同时照射下的J-V特性； g. 双面ST-PSC在白天和夜间运行原理示意图，以及半透明钙钛矿薄膜照片。

4.3 建筑集成与建筑附加光伏(BIPV/BAPV)

大型电站远离城市，长距离输电带来损耗和成本上升。BIPV将光伏组件直接融入建筑围护结构(幕墙、天窗、窗户)，BAPV则安装在既有建筑表面。ST-PSC因其透光可调、可制备于轻质柔性衬底、且封装后天然形成玻璃基结构，特别适合此类场景。高层建筑的垂直立面虽辐照低于屋顶，但大面积窗墙比(30%–45%)使总能量产出可观。ST-PSC在弱光与漫射光下仍高效工作，在0.5倍太阳光强下效率反而略有提升(图20a)。一般窗口应用要求AVT >25%，如马来西亚绿色建筑指数规定可见光透射率不低于30%，可通过超薄层、微图案或宽带隙钙钛矿实现。集成后，ST-PSC既透射自然光减少照明能耗，又作为热滤波器阻挡红外线降低制冷需求，其颜色可调性还为建筑美学提供新可能。这些特点使ST-PSC成为兼具发电、节能与装饰功能的多功能建材。

4.4 车载集成光伏(VIPV)

ST-PSC可集成于汽车挡风玻璃、侧窗、天窗以及公交车、卡车、船舶、飞机等更大面积的玻璃表面，既可在制造时嵌入，也可作为后装贴膜。其为车载辅助系统(照明、通风、娱乐)提供额外电力，减少主电池负荷，延长续航并降低充电频率。同时，ST-PSC的遮阳效果可降低车内热负荷，提升舒适性。透明度需兼顾发电与安全，建议AVT不低于20%。ASOM模型表明，采用钙钛矿光伏的电动汽车约三分之一能耗可由车载发电抵消，显著减少年充电次数，且效果因地区辐照而异(图20b-c)。这为ST-PSC在VIPV领域的应用指明了前景。

4.5 农业光伏

农业光伏实现土地双重利用：光伏板既发电又为作物提供遮荫。传统晶硅板遮光过强可能抑制作物生长，而ST-PSC可通过带隙调谐实现选择性透光，允许光合有效辐射(400–700 nm)中植物利用率低的绿光(500–600 nm)透过用于发电，同时将其他波段转化为电能。宽带隙ST-PSC还能减少温室热岛效应，且轻质柔性特点适合温室顶棚(图20d)。Spampinato等开发的CsPbI₃基ST-PSC可透射70%–80%亚带隙光子(可见光区透射率32%)，过滤后的光谱蓝光减弱、红光增强、红/远红比降低，在实验室温室中种植菊苣幼苗15天后，平均单株质量从裸玻璃下的13 mg增至16 mg(图20e–g)，表明ST-PSC可正向调控幼苗光形态建成。工业示范表明，30%遮光率不影响水菠菜、生菜、番茄等作物生长。但不同作物响应存在差异：番茄和青蒿在2.53 eV钙钛矿滤光下地上生物量减少约50%，带隙降至2.31 eV后额外减少10%(图20h)。因此，ST-PSC在农业光伏中潜力巨大，但需针对具体作物优化AVT、带隙和遮光率等参数。

图20 a. 实验与模拟的ST-PSC在正面和背面不同光强下的PCE变化； b. 无光伏与有钙钛矿光伏的电动汽车能量流模型； c. 阿姆斯特丹(低辐照)与马德里(高辐照)采用不同光伏技术(晶硅、钙钛矿、晶硅/钙钛矿叠层)时电动汽车的充电次数； d. 集成ST-PSC屋顶的温室结构示意图； e. 实验室规模温室中菊苣幼苗在LED光照下、以ST-PSC和裸玻璃为顶棚的培养照片； f. 培养7天和15天后菊苣幼苗的生长照片； g. 第1天与15天后菊苣幼苗的重量对比； h. 番茄(上)和青蒿(下)在透明玻璃、2.53 eV钙钛矿滤光片和2.31 eV钙钛矿滤光片下的生长照片。

4.6 可穿戴电子与室内应用

ST-PSC的轻质柔性特点使其能够贴合曲面或不规则表面，适用于可穿戴设备(图21a)。集成后可为智能眼镜、隐形眼镜(图21b)、露营帐篷、健康监测织物、智能家居及物联网系统提供持续自供电，减少充电频率。即使PCE低至约1%，也能满足小型电子设备的功耗需求(图21c)。更值得注意的是，ST-PSC在室内光照下的PCE比标准1个太阳光照下高出50%–70%，这是由于室内光谱富集蓝光子，可被钙钛矿高效吸收。这使其在室内能量收集场景中极具潜力。

图21 a. 柔性ST-PSC的照片； b. 基于FAPbBr₃ ST-PSC的眼镜照片； c. 集成太阳能电池的智能隐形眼镜； d. 集成ST-PSC用于水分解的PEC系统示意图； e. 集成ST-PSC用于水分解的EC系统示意图； f. 斩波模拟太阳光下EC系统的I-t曲线，展示对电催化剂的光热效应。

4.7 光伏-光电化学/电化学系统

ST-PSC在光电化学(PEC)水分解中可置于反应器前侧，允许低能光透过并被光电极吸收(图21d)，从而拓宽光电极材料选择范围(如硅、Sb₂Se₃等窄带隙半导体)。ST-PSC与光电极串联提供额外电压，无需外部电源。通过调节ST-PSC的带隙可最大化光电流，进而提升太阳能-氢转换效率(ηSTH)。例如，1.62 eV带隙的ST-PSC与硅光电极联用，光电流达11.5 mA/cm²(ηSTH=14.1%)；而1.75 eV带隙时，光电流提升至14.3 mA/cm²(ηSTH=17.6%)，超越10%的商业化目标。在电化学(EC)系统中，ST-PSC透射未被吸收的红外光，被碳基电极吸收产生局域光热效应(图21e)，降低水分解吉布斯自由能并改善离子传输，从而提升析氧反应效率。采用CNT@NiFe LDH电极时，ηSTH从11.7%增至13.2%(图21f)。这些结果展示了ST-PSC在绿氢生产中的强大潜力。

V 技术经济概述

5.1 制造成本

ST-PSC的制造成本主要取决于材料与工艺。气相法(蒸发、ALD、溅射)因设备昂贵、通量低及前驱体(C60、TDMASn、陶瓷靶材)成本高，制造成本约0.100美元/W(不含衬底)，而溶液法(狭缝涂布)仅约0.055美元/W(图22a)。组件层面，一半以上成本来自封装(层压、边框、背玻璃、接线盒)；器件层面，TCO玻璃和后电极占比最大。与不透明单面组件相比，双面ST-PSC因使用铟基透明后电极，成本略高(图22b)。采用无铟替代品(如碳基电极可降本约70%)和无缓冲层设计有望显著降低成本。规模化效应显著：从兆瓦级扩至吉瓦级，单位面积成本可降低75%–80%，其中材料费始终占主导，而人工、设备、公用事业等固定成本随产量增加被摊薄(图22c)。

图22 a. 溶液法与气相法制备ST-PSC的制造成本对比； b. 单面不透明电池与双面ST-PSC各组分的制造成本分解； c. 不同生产容量下钙钛矿器件的制造成本分解； d. 公用事业规模和住宅规模下ST-PSC基叠层系统的平准化度电成本(LCOE)； e. 模块更换场景下叠层与ST-PSC的LCOE； f. ST-PSC在不同地区的LCOE差异； g. 模拟建筑中不同楼层集成低辐射玻璃与ST-PSC的发电量及LCOE。

5.2 平准化度电成本(LCOE)

LCOE是评估光伏系统成本竞争力的核心指标，受PCE、寿命和系统总成本影响。双面ST-PSC因正反面同时采光，能量产出更高，20年寿命、22%正面效率、90%双面因子时，LCOE比单面不透明器件低约15%。叠层应用中，2T和4T结构的效率增益可抵消额外制造成本，降低LCOE(图22d)。BIPV中高AVT要求虽降低PCE并推高LCOE，但建筑热管理和美学收益可部分弥补。寿命短是主要瓶颈，模块更换策略可优化：30年寿命系统中第15年更换，LCOE最低(图22e)。LCOE存在显著区域差异：赤道地区因高辐照和低人工成本，LCOE更低(图22f)。建筑集成中，低层受遮阴严重，宜用Low-E玻璃，高层安装ST-PSC，可使LCOE降低约12%(图22g)。总体而言，ST-PSC并非替代晶硅，而是通过双面、叠层、BIPV等场景补充，降低整体系统LCOE。

VI 面临的挑战

6.1 ST-PSC的PCE普遍低于不透明器件，原因包括：薄吸光层或宽带隙组分限制光吸收、透明电极替代金属电极降低背反射并增加串联电阻、高温下ITO方阻升高、能级失配影响电荷转移，以及各功能层的寄生吸收与反射损失。钙钛矿非波长选择性吸收使其理论光利用效率(LUE)仅约8%，远低于波长选择性材料(20.6%)，且提高透明度往往导致PCE过低，无法满足系统功率需求，需在效率与透光间谨慎权衡。

6.2 稳定性虽经材料创新与封装改进大幅提升，但仍未达到25年工业基准。顶电池退化在2T叠层中会直接限制底电池性能，在4T中则成为有害滤光片；BIPV和农业光伏中快速退化会导致供电中断或光谱偏移影响作物生长。钙钛矿降解生成PbI₂使薄膜变黄，并产生光散射，损害美学与透光性。模块局部遮阴引发的反向偏压会导致焦耳热，促进相分离和不可逆衰减。超薄钙钛矿对水氧更敏感，某些TCO(如IZO)早期运行中存在初始退化。

6.3 大面积均匀超薄钙钛矿层制备困难。旋涂法不适合规模化，而狭缝涂布、刮涂、喷墨打印等可扩展技术涉及复杂结晶动力学，优化困难；溶液法使用有害溶剂增加环保负担。气相法(共蒸发、溅射)精度高但成本高、通量低，且对有机卤化物吸附控制要求苛刻。目前常需溶液与气相工艺组合，但真空步骤限制了连续生产。激光划线设计中，透明电极低电导率减缓横向电荷传输，需优化子电池布局。

6.4 技术经济方面，双面与4T叠层可降低LCOE，但其他应用缺乏综合分析。薄吸光层节省材料有限(因玻璃和TCO占成本主导)，延长寿命是关键。对ITO(铟)的依赖带来供应风险与成本压力，无铟替代品(如AZO、碳材料)性能或规模化尚不足。缓冲层增加复杂度与成本。

6.5 铅毒性是重大隐忧。无铅替代品(锡基、双钙钛矿等)效率低且稳定性差。虽然ST-PSC因超薄活性层铅含量低于不透明器件，但RoHS指令对均质材料的定义引发争议(计入衬底时刚性器件达标，柔性器件超标)。BIPV、农业光伏等应用靠近人群与作物，破损后铅泄漏风险高。已开发吸铅材料(如虫胶涂层)可在受损时固铅，但高透明度要求限制其厚度。需发展实用封装技术。

6.6 适用面积受限：无需透明度的场景中，不透明器件更具性价比；BIPV立面常垂直或倾斜，有效辐照低，且存在遮阴、朝向不佳等问题；VIPV中车窗面积有限、角度动态变化，降低能量产出。需通过仿真优化系统设计，最大化可用面积。

VII 总结和前景展望

半透明钙钛矿太阳能电池已实现光学透明性与高效发电的初步统一。尽管其非波长选择性吸收将理论光利用效率限制在约8%，但当前器件的平均透光率已能满足建筑、农业、车载等多数应用场景的视觉需求。透明度可调的特性使ST-PSC能够连接美学设计与发电功能，在双面光伏、建筑集成、农业光伏等单一系统中展现价值，也在叠层电池、光伏-光电化学制氢等复合架构中拓展功能边界。刚性与柔性基底上的演示、以及大面积模组的工程化推进，进一步验证了其实用化可行性。

展望未来，以下几方面需重点突破：

1、技术开发：当前单结ST-PSC最高效率(23.3%)与不透明器件(27.0%)仍有差距，尤其需优化透明后电极的电导率与透光率平衡，并深入理解电荷传输、光学管理与制备兼容性的耦合机制。

2、模组工程：激光划线需进一步减少死区面积，优化子电池宽度以平衡电阻损耗与透光增益；封装边缘密封须采用激光清洁加长效胶膜，阻断水氧入侵。

3、标准化评测：AVT与显色指数应在完整器件(含顶电极)上测量，模组级AVT需根据有源区、金属栅线、划线区的面积分数加权计算，确保横向可比性。

4、产业化路径：溶液法(狭缝涂布、刮涂)初始投资低，适合初创企业；气相法(蒸镀、溅射)可借力现有薄膜光伏产线，适合成熟厂商。长期应聚焦单一技术路线以降低碎片化成本。

5、成本削减：缓冲层免设计(如软溅射)可简化工艺，无铟透明电极(AZO、碳纳米管、金属网格)可规避铟资源风险。已有室温脉冲激光沉积AZO实现19.0%效率，且热稳定性与ITO相当。

6、商业化认证：器件需通过IEC 61215、61646、61730等标准测试，涵盖湿热、热循环、UV老化、机械载荷等。BIPV场景尤需关注风、雪、冰雹等极端应力。

7、应用拓展：建议探索三端叠层架构，其兼具两端与四端的优势；双面ST-PSC可昼夜发电，有望与叠层技术竞争度电成本；室内、柔性、太空及水下等特种环境亦值得布局。

通过系统性的材料创新与工艺优化，半透明钙钛矿太阳能电池有望从实验室样品演变为真正的透明发电界面，为可持续能源时代的城市、交通与农业提供全新解决方案。

作者简介

Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc)，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录，2024 JCR IF=36.3，学科排名Q1区前2%，中国科学院期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。

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