我国科学家突破钙钛矿太阳能电池寿命瓶颈

2025年8月11日，科技日报发布消息称，昆明理工大学科研团队成功研发出一种创新的晶界稳定技术，有效突破了钙钛矿太阳能电池在效率和稳定性方面的长期限制，为高效太阳能电池的产业化发展奠定了基础。该研究成果已于7月底在国际权威期刊《先进材料》正式发表。

钙钛矿太阳能电池因其制造成本低、光电转换效率高等优势，被公认为下一代光伏技术的重要发展方向。然而，电池材料中残留的碘化铅容易引发晶界结构不稳定，导致电池在长期使用过程中效率明显下降，这一直是制约其商业化应用的关键因素。

针对这一技术难题，昆明理工大学研究团队提出创新性的解决方案。他们在钙钛矿前驱体溶液中引入含碘有机分子，使其与残留的碘化铅发生原位反应，最终形成具有六边形层状结构的稳定化合物。这种新型化合物不仅能有效修复晶界缺陷，还能抑制离子迁移和相分离现象，显著提升了电池的电荷传输性能。

实验结果表明，采用该技术制备的1.66电子伏特反式钙钛矿太阳能电池，实现了24.12%的光电转换效率，创下同类型电池的国际领先水平；在1.53电子伏特电池的测试中，效率更是提升至26.84%，充分证明了该技术的广泛适用性。

在稳定性测试中，新型高效太阳能电池表现出色：在最大功率点连续运行1000小时后，电池效率仍维持初始值的94%；经过85℃高温环境500小时老化测试后，效率保持率高达90%，远超过行业平均水平。这一突破性进展成功解决了钙钛矿电池寿命短的技术难题，为其实际应用创造了条件。

本项研究中，昆明理工大学李虎博士担任论文第一作者，陈江照教授与黄惠教授为共同通讯作者，昆明理工大学为论文第一完成单位。研究工作获得了国家自然科学基金面上项目、地区科学基金、云南省重大科技专项、兵团重点领域科技攻关计划以及云南省基础研究青年项目等多个科研项目的支持。

相关论文链接： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202511124

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