我国科研团队攻克钙钛矿太阳能电池“短命”难题

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据科技日报 8 月 10 日报道，昆明理工大学研究人员开发出一种新型晶界稳定技术，成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题，为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。这一成果于 7 月底发表在国际期刊《先进材料》上。

钙钛矿太阳能电池因成本低、光电转换效率高，被视为下一代光伏技术的核心方向。然而，电池内部残留的碘化铅容易导致晶界不稳定，长期使用后效率衰减严重。这始终制约其商业化进程。

针对这一挑战，昆明理工大学研究团队提出了创新解决方案。他们通过在钙钛矿前驱液中引入一种含碘的有机分子，使其与残留碘化铅原位反应，形成具有六边形层状结构的稳定化合物。这种化合物不仅能有效钝化晶界缺陷，还能抑制离子迁移和相分离，显著提升电池的电荷传输能力。

实验数据显示，采用该技术的 1.66 电子伏特反式钙钛矿电池，光电转换效率达到 24.12%，处于目前同类型电池的国际最高水平；针对 1.53 电子伏特电池的测试中，效率进一步提升至 26.84%，验证了该技术的普适性。

新型高效太阳能电池稳定性表现为：在最大功率点持续运行 1000 小时后，电池效率仍保持初始值的 94%；经过 85℃ 高温老化 500 小时，效率留存率达 90%，远超行业平均水平。这一成果有效破解了钙钛矿电池“短命”难题，为其在实际场景中的应用奠定了基础。

昆明理工大学李虎博士为论文的第一作者，昆明理工大学陈江照教授和黄惠教授为论文的共同通讯作者，昆明理工大学为论文的第一通讯单位。该研究工作得到国家自然科学基金面上、地区科学基金、云南省重大科技专项计划项目、兵团重点领域科技攻关计划、云南省基础研究青年项目等项目的资助。