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中国科研为钙钛矿太阳能电池“延寿”

 小呆看世界

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北京时间3月7日,华东理工大学材料学院侯宇教授、杨双教授团队在《Science》发表重磅成果,成功解决“钙钛矿太阳能电池稳定性差”这一行业难题。

传统理论认为光、热等直接导致钙钛矿分解,而该团队发现,光照下钙钛矿有超1%的光致伸缩效应,致使晶体挤压、晶界应力积累与缺陷形成,这一“光机械诱导分解效应”才是性能损失主因。

为攻克难题,团队利用石墨烯超高模量(是钙钛矿50 - 100倍)及耐疲劳、化学稳定等特性,通过聚甲基丙烯酸甲酯聚合物界面耦联,将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面。石墨烯的约束使光照下钙钛矿晶格动态伸缩效应显著受限,晶格变形率从+0.31%降至+0.08%,有效减少晶界破坏。

经实验验证,该耦合界面能抑制晶格变形与横向离子扩散。基于此设计,太阳能电池在标准光照及90℃高温下,T97工作寿命达3670小时,创全新纪录。

作为全球钙钛矿光伏研究的重要力量,2025年以来,中国团队相关研究多次登顶《Science》《Nature》系列期刊,产业界对其在多领域的应用前景也十分看好,钙钛矿太阳能电池有望迎来新的发展阶段。

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