氧化锌（ZnO）作为一种具有宽禁带特性的半导体材料，近年来在光伏领域的应用研究持续升温。其独特的物理化学性质——包括可见光透光率超过80%、可溶液加工特性、低毒性以及低成本优势，使其成为替代传统氧化铟锡（ITO）材料的热门候选。特别是在有机太阳能电池（OSCs）和钙钛矿电池领域，ZnO通过优化能级匹配和提升电荷传输效率，展现出显著的技术潜力。
在材料改性方面，科研人员通过缺陷钝化与结构调控策略，有效提升了ZnO基光伏器件的性能。针对ZnO表面氧空位缺陷导致的载流子捕获问题，研究团队引入小分子电解质（如PMABr–OH）或挥发性添加剂（如DIB），不仅钝化了表面缺陷，还优化了纳米颗粒的堆叠有序性，使电子迁移率显著提高。例如，某课题组开发的ZnO/有机电解质双层结构，将修饰层厚度容忍度扩展至10–55 nm范围，器件效率提升至17.02%，同时解决了大面积制备工艺中的均匀性难题。
工艺创新同样推动着ZnO光伏应用的进步。狭缝涂布技术的突破实现了100×100 mm²大面积均匀ZnO薄膜的制备，通过复合溶剂（乙醇/正丁醇）与乙醇胺添加剂的协同作用，墨水稳定性延长至18个月，薄膜粗糙度大幅降低。这一进展为印刷式光伏产业化奠定了基础，特别是在柔性器件和建筑光伏一体化（BIPV）领域展现出广阔前景。
然而，ZnO的产业化之路仍面临多重挑战。导电性方面，尽管紫外光掺杂可将ZnO电导率提升至500 S/cm，但与ITO（5000–10000 S/cm）仍存在数量级差距，且暗态电导率衰减问题尚未完全解决。稳定性方面，湿热环境可能引发ZnO与钙钛矿层的界面降解，需通过表面包覆（如Al₂O₃原子层沉积）或无机改性（如锌基异构体氧化锌）增强环境耐受性。当前ZnO基器件实验室尺寸多小于5×5 cm，而钙钛矿电池所需的透明导电氧化物（TCO）玻璃尺寸已达1000×2000 mm，大面积均匀性成为制约规模化应用的关键瓶颈。
针对产业化挑战，科研界正探索低能耗绿色工艺，例如直接法合成ZnO以减少对原生锌矿的依赖，同时提升全生命周期环境效益。在柔性器件领域，ZnO已展现出独特优势——某课题组通过双功能添加剂DIB调控ZnO纳米颗粒定向排列，使刚性OSCs效率突破20.1%，柔性器件效率达19.1%，为可穿戴设备和物联网供能提供了新思路。
随着跨学科合作的深化，ZnO在光伏领域的应用正从实验室研究向产业化迈进。通过材料设计、界面工程与规模化工艺的协同创新，这一环境友好型功能材料有望突破效率与稳定性瓶颈，在钙钛矿叠层电池、物联网能源供应等新兴领域实现深度融合，为光伏技术的多元化发展注入新动能。
