新研究破解钙钛矿电池“短命”难题

记者10日从昆明理工大学获悉，该校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。这一重要成果近日发表在国际期刊《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，这一问题始终制约其商业化进程。

针对这一挑战，昆明理工大学材料科学与工程学院陈江照教授团队与冶金与能源学院黄惠教授团队合作，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。

值得一提的是，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。

业内专家认为，此项成果不仅为钙钛矿材料的界面调控提供了新思路，更标志着我国在新能源材料领域的基础研究与应用开发能力达到国际先进水平，对实现“双碳”目标具有重要意义。该研究团队表示，下一步将推进该技术的规模化制备研究，加速钙钛矿电池的产业化落地。