钙钛矿“抗衰老秘方”突破，人民日报点赞：世界首次！

建筑幕墙发电、可折叠充电毯、手机太阳能贴膜等应用成为可能；量产成本预计仅为硅电池的1/3，且效率仍有提升空间。

文/NE-SALON新能荟

3月7日，华东理工大学科研团队在国际顶级期刊《科学》（Science）发表突破性成果，成功破解钙钛矿太阳能电池“短命”难题，创下该领域稳定工作时长新纪录。

这项被《人民日报》评价为“世界首次”的研究，通过为电池材料穿上“石墨烯防弹衣”，使其在模拟日常环境下连续高效工作153天后仍保持97%发电效率。这一突破为钙钛矿电池产业化扫清障碍，有望推动光伏技术革命，加速全球绿色能源转型。

未来之光VS短命困境

钙钛矿太阳能电池因其光电转换效率高（理论极限超31%）、成本仅为硅电池的1/3、可柔性化等优势，被视为光伏领域的“未来之光”。它不仅能像传统硅电池一样发电，还能做成薄如纸张、可弯曲的形态，甚至能贴在衣服或窗户上使用。

然而，其核心材料钙钛矿在光照、高温等环境下易发生化学分解和结构退化，导致电池效率骤降。过去十年，全球科学家聚焦材料配方优化，但始终未能突破稳定性瓶颈。

华东理工大学团队首次揭示了钙钛矿材料失效的隐藏机制——“光机械诱导分解效应”。研究发现，钙钛矿材料在光照下会像“气球”般反复膨胀收缩，膨胀幅度超过1%，内部晶格因动态应力积累逐渐破裂，最终导致性能衰退。

穿上“石墨烯防弹衣”153天高效发电

针对这一物理损伤机制，团队创新性地为钙钛矿材料设计了一层“防弹衣”——由石墨烯与聚合物（PMMA）耦合而成的超薄保护层。石墨烯作为“诺奖级”材料，其模量是钙钛矿的50-100倍，结合聚合物界面耦合技术，形成仅头发丝万分之一的防护层。实验显示，该结构将钙钛矿晶格变形率从0.31%降至0.08%，抗压能力翻倍，显著抑制了光致伸缩效应引发的结构损伤。

经模拟日常环境的强光高温测试，搭载该保护层的钙钛矿电池持续工作3670小时（约153天）后，仍能保持97%的初始发电效率，创下国际同类实验的最长稳定工作时间纪录。这一成果不仅验证了技术可行性，更颠覆了科学界对钙钛矿稳定性提升路径的认知，从“化学改性”转向“物理强化”，为后续研究开辟新方向。

从实验室到千家万户或引发光伏应用革命

研究团队透露，该技术已进入企业合作试验阶段，量产后将引发光伏应用场景革命。

在建筑领域，轻薄发电玻璃可替代传统幕墙，实现“建筑产电”。

在消费电子领域可折叠充电毯、手机太阳能贴膜等柔性设备将普及。

另外，该技术的成本优势明显，量产生产成本预计仅为硅电池的1/3，且效率仍有提升空间。

此项研究突破性地从“物理强化”而非传统“化学改性”路径提升稳定性，为全球学界指明新方向。团队负责人侯宇教授强调“揭示光机械作用对材料的损伤机制，是迈向工业化的关键一步。”

结语

《人民日报》评论称，这项“世界首次”的成果彰显了中国在新能源技术领域的创新实力，为全球碳中和目标提供了高效、低成本的“中国方案”。随着稳定性瓶颈的突破，钙钛矿太阳能电池正从实验室加速走向千家万户，未来或重塑人类获取清洁能源的方式，开启绿色能源革命的新篇章。来源NE-SALON新能荟L D

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