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中国团队解锁太阳能电池长寿密码 稳定性突破创纪录

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2025-03-07 10:03:48  央广网

钙钛矿太阳能电池因其高效、低成本、轻量化的特点，被视为未来光伏技术的重要方向。然而，这类电池存在稳定性较差的问题，难以长期使用。3月7日，华东理工大学的研究成功解决了这一难题，成果发表在国际顶级期刊《科学》上。科研团队找到了延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法，使这种更便宜、更轻薄的太阳能板离实际应用更近一步。

钙钛矿太阳能电池被称为“未来之光”，不仅能像传统硅电池一样发电，还能制成薄如纸张、可弯曲的形式，甚至可以贴在衣服或窗户上使用。但多年来，其致命弱点在于使用寿命短，在阳光下很快就会“衰老”。

研究团队发现，钙钛矿材料在阳光照射下会反复膨胀收缩，导致内部晶体相互挤压产生破坏力，最终破裂。为解决这个问题，研究人员用石墨烯和特殊透明塑料制成超薄保护层，这层“防护服”显著提升了材料的抗压能力，将膨胀幅度从0.31%降至0.08%。

经过严格测试，装有这种保护层的太阳能电池在模拟日常使用的强光高温环境下，持续工作3670小时（约153天）后仍能保持97%的发电效率，这是目前同类电池中最长的稳定工作时间，意味着实际应用成为可能。

这项突破不仅提供了新的解决方案，还颠覆了科学界的认知。过去十年，全球科学家主要从材料配方改良入手，而华东理工团队首次发现了“物理损伤”这个隐藏杀手，为后续研究打开了新方向。相关专家表示，这项工作重新定义了提升稳定性的技术路径。

研究团队透露，该技术已开始与企业合作试验。一旦量产，将带来革命性变化：建筑外墙的发电玻璃、可折叠的户外充电毯甚至给手机充电的太阳膜都可能成为现实。据估算，钙钛矿电池生产成本仅为硅电池的三分之一，且发电效率还有提升空间。

随着稳定性瓶颈的突破，这项“实验室里的未来科技”正加速走向千家万户，为全球绿色能源转型提供重要支持。

(责任编辑：于浩淙 zx0176)
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