我国科研团队解决了钙钛矿太阳能电池稳定性问题,新材料技术路径为光伏产业提供新动力。近日,国际顶级学术期刊《科学》发表了一项来自中国科研团队的研究成果,显示我国在引领下一代光伏技术方面迈出了重要一步。福建农林大学、厦门大学和西安交通大学科研人员合作开发出一种叫“固态分子压印退火”的技术。这个技术给钙钛矿太阳能电池增加一层稳固的保护层,阻止了材料在制备过程中的结构损伤和性能衰退。这样一来,电池的效率和稳定性得到了协同提升。钙钛矿太阳能电池由于具备高光电转换效率、低成本和柔性制备等优点,被寄予厚望。但是,它在大规模生产中面临一个关键问题:材料在高温处理环节中容易分解导致性能下降。这次研究揭示了这个问题的核心原因:传统热退火工艺导致碘元素逃逸形成微观缺陷。这个缺陷会在热作用下持续扩大破坏晶体结构。研究人员改变思路采用了一种全新方法,这种方法可以在晶体形成之初就锁住易流失的碘元素,防止缺陷产生和扩散。这种方法不仅原理创新还有经济优势,因为这种“分子印章”可以重复使用数十次降低成本。研究成果显著:在模拟高温高湿环境测试中电池连续运行1600小时后性能保持率达到98.6%;在长期放置环境中超过5000小时后性能衰减也很低。这些数据显示钙钛矿太阳能电池的使用寿命问题得到解决。蔡庆斌博士参与了这项研究他指出这个方法让钙钛矿太阳能电池在光电转换效率方面达到国际领先水平,最高转换效率为26.6%。蔡庆斌博士解释说这种固态分子压印退火策略通过主动防护避免了使用侵蚀溶剂给成长中的材料提供了一个量身定制的保护措施。这次突破为钙钛矿光伏技术商业化扫除了障碍有望加速推动下一代光伏技术成熟和应用在中国乃至全球清洁能源产业发展方面具有积极意义。