钙钛矿-有机叠层太阳能电池研究取得新突破

北京时间7月13日，钙钛中国科学院化学研究所李永舫、机叠孟磊团队在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）发表突破性成果。层太团队创新提出“全阶段调控”策略，阳能研究通过引入一种独特的电池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%的新突钙钛矿-有机叠层太阳能电池。这一成绩不仅刷新了同类器件的钙钛世界纪录，更标志着该技术向商业化应用迈出了决定性的机叠一步。

图注：钙钛矿-有机叠层太阳能电池器件实物图。层太（图片来源：中国科学院化学研究所）

新一代光伏技术的阳能研究轻量化优势

近年来，以钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池为代表的电池新一代光伏技术迅猛发展。与传统硅基电池相比，新突这类新型电池具备显著优势：
* 制造工艺灵活：支持溶液加工、钙钛卷对卷印刷及狭缝涂布等工艺，机叠易于实现大面积柔性制造。层太
* 物理特性优异：器件厚度极薄、质量轻盈。
* 应用场景广阔：特别适用于对重量敏感的高端场景，如建筑光伏一体化（BIPV）、便携式能源设备、可穿戴电子、无人机动力以及空间供能系统。

图注：7月3日，中国科学院化学研究所实验室内，科研人员展示最新研发的高性能钙钛矿-有机叠层太阳能电池器件。（图片来源：新华社/金立旺）

突破技术瓶颈：从“惧光”到“驭光”

尽管前景广阔，但钙钛矿-有机叠层太阳能电池的效率提升长期面临两大核心挑战：宽带隙钙钛矿前电池电压损失大以及稳定性不足。

针对这一难题，研究团队设计并引入了一种新型可光转换添加剂分子。该分子在器件中发挥关键作用：
1. 促进均匀混合：优化钙钛矿组分分布。
2. 增强表面结合：使分子与钙钛矿表面结合更加牢固。
3. 抑制相分离：在光照条件下表现出更强的稳定性，有效防止材料结构退化。

图注：李永舫院士（中）、孟磊研究员（右）、博士生吴睿涵（左）在中国科学院化学研究所合影。（图片来源：新华社/金立旺）

中国科学院化学研究所研究员孟磊指出：“这项研究的核心在于解决高溴含量宽带隙钙钛矿从‘惧光’到‘驭光’的转变。”新引入的分子正是实现这一转变的关键，也是“全阶段调控”策略的核心要义。

图注：7月3日，科研人员在实验室测试高性能钙钛矿-有机叠层太阳能电池器件性能。（图片来源：新华社/金立旺）

优异稳定性验证实用潜力

基于上述调控思路，研究团队将优化后的宽带隙钙钛矿前电池与窄带隙有机后电池成功集成。测试数据显示，该器件在持续光照运行625小时后，仍能保持初始效率的90%，展现出极佳的工作稳定性，为长期实际应用提供了有力数据支撑。

图注：7月3日，论文第一作者、中国科学院化学研究所博士生吴睿涵在实验室测试器件性能。（图片来源：新华社/金立旺）

展望：赋能能源转型与深空探测

中国科学院院士、中国科学院化学研究所研究员李永舫表示，钙钛矿-有机叠层太阳能电池兼具轻量化、柔性化和高比功率三大优势，将为全球能源结构转型及地球可持续发展提供全新的科技路径。

未来，这种高效光伏技术不仅将深度服务于地球上的生产生活，更有可能成为人类探索更远太空的重要能源保障。

（记者：胡喆）

图注：李永舫院士（中）、孟磊研究员（左）、博士生吴睿涵（右）在中国科学院化学研究所合影。（图片来源：新华社/金立旺）

图注：7月3日，论文第一作者博士生吴睿涵（左）、通讯作者孟磊研究员（中）、李永舫院士在实验室讨论器件性能测试结果。（图片来源：新华社/金立旺）

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