从“惧光”到“驭光”，中国科学家刷新这类太阳能电池光电转换效率世界纪录

钙钛矿-有机叠层太阳能电池作为新一代光伏技术的惧光代表，长期受限于宽带隙钙钛矿材料在制备及运行过程中易发生的从到池光成分分离（相分离）问题，导致器件性能快速衰减。驭光

北京时间7月13日，中国中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员团队在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）上发表突破性成果。科学团队创新性地提出“全阶段调控”策略，家刷界纪通过引入一种独特的新类可光转换添加剂分子，成功制备出稳态光电转换效率高达28.04%（经第三方权威机构认证）的太阳高性能钙钛矿-有机叠层太阳能电池。这一成果不仅再次刷新了该类器件的电转光电转换效率世界纪录，更标志着该技术从“惧光”向“驭光”的换效关键跨越，为钙钛矿光伏技术的率世录商业化应用奠定了坚实基础。

【新一代光伏技术的惧光关键赛道】

近年来，以钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池为代表的从到池光新一代光伏技术发展迅猛。这类器件具备大面积柔性制造、驭光超薄轻质等显著优势，中国完美契合建筑光伏一体化（BIPV）、便携式能源、可穿戴设备、无人机及空间供能等对轻量化有极高要求的应用场景。

为了突破单结太阳能电池的效率极限，叠层技术应运而生。该技术通过中间连接层将多个不同带隙的子电池垂直堆叠，从而更充分地捕获和利用太阳光谱。在众多叠层方案中，钙钛矿-有机叠层太阳能电池因其兼具高效率潜力、高稳定性预期及广阔的应用前景，被业界公认为下一代光伏技术的重要发展方向。

【从“惧光”到“驭光”的技术跨越】

相分离问题是贯穿钙钛矿材料从合成制备到实际运行全过程的核心痛点，严重制约了器件的效率提升与寿命延长。

针对这一难题，研究团队精心设计了一种可光转换的添加剂分子——TDB。“如何让高溴含量的宽带隙钙钛矿从‘惧光’转变为‘驭光’，是本研究攻克的关键技术壁垒。”孟磊研究员指出，新引入的TDB分子能够抑制相分离的发生，实现了从源头制备到终端使用的全生命周期调控，从而显著提升了材料的结构稳定性。

【效率与稳定性双项突破】

基于上述创新调控策略，研究团队成功制备出高性能钙钛矿-有机叠层太阳能电池。实验数据显示，该器件的光电转换效率达到28.80%，经第三方机构严格认证，其稳态光电转换效率为28.04%，再次创下同类器件的世界纪录。

在稳定性方面，该器件表现优异。在持续光照运行625小时后，器件仍能保持初始效率的90%，展现出极佳的工作稳定性，解决了长期困扰行业的衰减难题。

李永舫院士表示，钙钛矿-有机叠层太阳能电池集轻量化、柔性化及高比功率优势于一身，将为能源结构转型和地球可持续发展提供全新的科技路径。未来，该技术不仅将广泛应用于建筑、交通、可穿戴电子等地面场景，更将在卫星、空间站及深空探测等航天领域发挥关键作用。届时，太阳能将不再局限于地球表面的生产生活，更将成为人类探索更远深空的重要能源保障。

原标题：《从“惧光”到“驭光”，中国科学家刷新这类太阳能电池光电转换效率世界纪录》

(责任编辑：探索)