【媒体报道集锦】华理科研成果登上《科学》获媒体关注

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3月7日,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授、杨双教授等人在Science(《科学》)发表题为“Graphene-polymerreinforcement of perovskite lattices for durable solar cells”的最新研究成果。该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应,提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法,制备的太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下的T97工作寿命创下3670小时新纪录,该研究成果将为钙钛矿太阳电池的产业化应用提供全新解决方案。

新华社、人民日报官微、央视新闻客户端、光明日报客户端、CHINA DAILY、中国新闻网、《中国教育报》、科学网、中国科技网、解放·上观、中化新网、《文汇报》《青年报》、第一财经、澎湃新闻、东方网、上海科技微信公众号、上海教育新闻网、上海科技报、话匣子等近30家媒体进行了原发报道。本篇选取了部分报道予以转载。

【新华社】我科学家找到延长钙钛矿太阳电池寿命新思路

新华社上海3月7日电(记者吴振东)相较于晶硅电池,钙钛矿太阳电池具有转化效率高、成本低、轻量化等优势,是极具应用前景的新型光伏技术,但器件的不稳定性是限制其产业化的首要挑战。

记者从华东理工大学获悉,该校清洁能源材料与器件团队的一项研究发现,“光机械诱导分解效应”是新型光伏不稳定性的关键机制,并提出了石墨烯—聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法,据此制备的新器件打破了钙钛矿太阳电池的“短命”魔咒。该研究为钙钛矿太阳电池产业化提供了新的解决方案,相关成果7日发表于《科学》杂志。

钙钛矿材料是钙钛矿太阳电池的关键组分。“光机械诱导分解效应”是指该材料内部的动态局域应力诱发材料发生分解。科研团队负责人侯宇教授介绍,在太阳光照下,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应,膨胀比例可超过1%,这会导致钙钛矿晶体间的挤压,并在晶界附近积累局部应力,加速晶界区域的缺陷形成,造成钙钛矿电池的性能损失。

为提升钙钛矿材料稳定性,科学家此前尝试过设计控制材料表面分子结构等多种方法,但仍难满足实际应用需求。“光机械诱导分解效应”的发现,为解决这一难题带来了新思路。

据介绍,同等外力作用下,石墨烯形变的程度仅为钙钛矿材料的1%至2%,且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学性质稳定的优点。借助石墨烯就能提升钙钛矿材料的稳定性。“得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应,石墨烯—聚合物双层结构将晶格变形率从+0.31%下降至+0.08%,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏。”侯宇说。

动态结构演变实验和模型计算证实,这一新型钙钛矿太阳电池器件在工作条件下能有效抑制晶格变形和横向离子扩散。例如,在标准太阳光照及高温下工作3670小时后,器件仍能保持初始效率的97%以上。

【人民日报】世界首次!我国成功破解难题!刷新科学界认知

钙钛矿太阳能电池因其高效、低成本、轻量化等特点,被视为未来光伏技术的重要方向。然而,这类电池存在一个关键问题——稳定性较差,难以长期使用。

3月7日,华东理工大学的一项研究成功破解了这一难题,相关成果已发表在国际期刊《科学》(Science)。据悉,科研团队成功找到延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法,这项“命短”难题的破解,让人类距离用上更便宜、更轻薄的太阳能板又近了一大步。

钙钛矿太阳能电池被称作“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。但多年来,这种电池有个致命弱点:在阳光下用不了多久就会“衰老”,使用寿命远达不到实际应用要求。

研究团队揭开了这个“短命”谜团。研究发现,钙钛矿材料在阳光照射下会像气球一样反复膨胀收缩,时间一长就会“内伤”破裂。这种材料遇光会膨胀超过1%,内部晶体相互挤压产生破坏力,就像反复折叠的纸最终会断裂一样。

科研人员想出了一个妙招——给材料穿“防弹衣”。他们用世界上最坚硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有头发丝万分之一的超薄保护层。实验证明,这层“防护服”能让材料抗压能力翻倍,把膨胀幅度从0.31%降到0.08%,就像给易碎品加了抗震包装。

经过严格测试,装上这种保护层的太阳能电池创下新纪录: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。

这项突破不仅给出解决方案,更刷新了科学界认知。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“物理损伤”这个隐藏杀手,为后续研究打开新方向。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1/3,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“中国方案”。


【央视新闻客户端】新突破!我国科研团队解锁太阳能电池“长寿密码”

钙钛矿太阳能电池因其高效、低成本、轻量化等特点,被视为未来光伏技术的重要方向。然而,这类电池存在一个关键问题——稳定性较差,难以长期使用。

3月7日,华东理工大学的一项研究成功破解了这一难题,相关成果已发表在国际顶级期刊《科学》(Science)。据悉,科研团队成功找到延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法,这项“命短”难题的破解,让人类距离用上更便宜、更轻薄的太阳能板又近了一大步。

钙钛矿太阳能电池被称作“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。但多年来,这种电池有个致命弱点:在阳光下用不了多久就会“衰老”,使用寿命远达不到实际应用要求。研究团队揭开了这个“短命”谜团。研究发现,钙钛矿材料在阳光照射下会像气球一样反复膨胀收缩,时间一长就会“内伤”破裂。这种材料遇光会膨胀超过1%,内部晶体相互挤压产生破坏力,就像反复折叠的纸最终会断裂一样。科研人员想出了一个妙招——给材料穿“防弹衣”。他们用世界上最坚硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有头发丝万分之一的超薄保护层。实验证明,这层“防护服”能让材料抗压能力翻倍,把膨胀幅度从0.31%降到0.08%,就像给易碎品加了抗震包装。

经过严格测试,装上这种保护层的太阳能电池创下新纪录: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。这项突破不仅给出解决方案,更颠覆了科学界认知。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“物理损伤”这个隐藏杀手,为后续研究打开新方向。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1/3,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“中国方案”。


【光明日报客户端】华东理工大学团队:为钙钛矿太阳电池产业化提供新解决方案

钙钛矿太阳电池是一类具有全新意义的新型光伏技术,有望将光伏板成本降低至目前晶硅电池的三分之一左右。然而,钙钛矿材料的不稳定性是该技术商业化应用面临的首要挑战。华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队创新性地将石墨烯与钙钛矿薄膜进行组装,制备的新型钙钛矿太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下工作的T97寿命达到了3670小时,打破了钙钛矿电池“短命”魔咒,为钙钛矿太阳电池的产业化提供了新的解决方案。3月7日,国际顶级学术期刊《科学》(Science)刊发了这一最新成果。

作为光伏电池的关键组分,钙钛矿材料表现出典型的软晶格特性,在水氧、光照、高温和电场等环境因素作用下容易发生化学分解及结构退化,导致器件效率大幅下降。“我们发现,在光、热、电等常见因素外,钙钛矿材料内部的动态局域应力是诱发材料分解的重要原因,这就是光机械诱导分解效应。”本文通讯作者、华东理工大学材料学院教授侯宇介绍,在太阳光照下,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应,膨胀比例可超过1%,这将导致钙钛矿晶体之间的挤压,并在晶界附近积累局部应力,加速了晶界区域的缺陷形成,造成了钙钛矿电池的性能损失。

钙钛矿太阳电池结构由五层组成,从上至下分别为导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿、电子传输层、金属电极。为了提升处于核心的钙钛矿材料的稳定性,科学家们要么尝试改变钙钛矿组分和结晶性,要么设计控制钙钛矿表面分子结构,然而却收效甚微。而“光机械诱导分解效应”的发现,为团队理解钙钛矿材料的退化机制提供了新的视角,并为进一步提高其稳定性提供了重要思路。石墨烯具有超高模量(约1 TPa),是钙钛矿材料模量的50~100倍,且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学稳定的优点。有没有可能借用石墨烯这个“外援”来提升钙钛矿的稳定性呢?然而,石墨烯与钙钛矿并不兼容,如何实现?

功夫不负有心人。经过多次尝试,团队发现可以通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物界面耦联方式,将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面,从而实现两者的高均匀度、多功能性集成。由此,一个新型太阳钙钛矿电池器件形成——它的组成已由五层变为七层,从上至下分别为导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿、PMMA、单层石墨烯、电子传输层、金属电极。侯宇介绍说,得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应,钙钛矿薄膜的模量和硬度提高了两倍,并显著限制了在光照条件下的晶格动态伸缩效应。“研究表明,石墨烯-聚合物双层结构将晶格变形率从+0.31%降至+0.08%,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏。”通过动态结构演变实验和计算模型相结合,研究团队验证了该耦合界面结构在工作条件下能够有效抑制晶格变形以及横向离子扩散,从而确保钙钛矿器件在光照、高温及真空条件等环境下的长期稳定性。基于这一设计,太阳电池在标准太阳光照及高温下工作的T97寿命达到了3670小时。

据了解,科研团队已在新型光伏领域取得一系列研究成果,如建立了一套理论设计及精准筛选太阳能电池关键功能材料的通用方法,突破传统材料合成的瓶颈,开发出一系列高性能、稳定的光电功能晶态材料,提出光伏器件表面分子功能化新方法,显著提升太阳电池的环境稳定性等。(光明日报全媒体记者 颜维琦)


【CHINA DAILY】Team hits breakthrough in perovskite solar cells

A research team from Shanghai-based East China University of Scienceand Technology has made a significant breakthrough in the field of perovskitesolar cells, which may provide a new solution for their industrial application.

They uncovered the key mechanism behind the instability of suchcells, and developed a novel solar cell device that can operate for arecord-breaking 3,670 hours.

The operation was under standard illumination and high temperatureof 90 C, and only the period before the efficiency reduced to 97 percent wascalculated.

A paper about the research by a team from the university's School ofMaterials Science and Engineering was published on the website of the journalScience on Friday.

Perovskite solar cells, as a promising new photovoltaic technology,offer advantages, such as high efficiency, low cost, flexibility, andlightweight properties, making them crucial for addressing energy andenvironmental challenges.

However, device instability remained a primary obstacle to theirindustrial development.

Researchers identified the crucial mechanism causing suchinstability — the photo-mechanical degradation effect — and proposed a novelapproach involving graphene-polymer mechanical reinforcement of perovskitematerials.

They discovered that under sunlight, perovskite materials exhibitsignificant photo-induced expansion, leading to compression between crystalsand the accumulation of local stress near grain boundaries, accelerating defectformation and resulting in performance losses in perovskite solar cells.

"Through the assembly ofa single-layer graphene onto the surface of perovskite thin films using PMMApolymer as an interfacial coupling layer, we successfully created a new type ofperovskite solar cell device," said Hou Yu, a lead researcher on the team.

"Leveraging the excellent mechanical properties of graphene andthe coupling effect of the polymer, the modulus and hardness of the perovskitethin film were doubled, significantly restraining lattice dynamic expansioneffects under illumination conditions," he said.

In their research, they demonstrated that the graphene-polymerbilayer structure reduced lattice deformation rates from +0.31 percent to +0.08percent, effectively mitigating material damage caused by expansion near grainboundaries.

Through a combination ofdynamic structural evolution experiments and computational modeling, theresearch team validated the long-term stability of this perovskite device underconditions of illumination, high temperature and vacuum environment, providingsupport for the reliability and stability of perovskite solar cells.

【解放·上观】登国际顶刊!中国钙钛矿电池寿命新突破,高转化低成本光伏技术“抗衰老”成功

在太阳能电池领域,相对于传统的晶硅电池,新兴的钙钛矿电池具有转化效率高、低成本、柔性与轻量化等优势,是极具应用前景的新型光伏技术,对解决能源与环境问题具有重要意义。然而,器件不稳定性成为限制其产业化发展的首要挑战。一枚钙钛矿电池新器件。

难道钙钛矿电池天生“命短”,无法后天“增寿”吗?北京时间3月7日凌晨,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授、杨双教授等人在国际顶尖期刊《科学(Science)》发表最新研究成果。该研究揭示了新型光伏不稳定性的关键机制——“光机械”诱导分解效应,提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法,其制备的太阳能电池器件有效寿命创造了国际上同类实验的新纪录。

据悉,这两位85后教授带领团队制备的钙钛矿电池新器件成功实现“抗衰老”,在标准太阳光照及高温下的T97(效率保持97%)的工作寿命,创下3670小时约合153天的新纪录,该研究成果将为钙钛矿太阳电池的产业化应用提供全新解决方案。

【光伏器件“怕光变老”】

你或许想不到,钙钛矿电池居然有“怕见光”的天性。作为光伏电池的关键组分,钙钛矿材料表现出典型的软晶格特性,在水氧、光照、高温和电场等环境因素作用下,容易发生化学分解及结构退化,导致器件效率大幅下降。

“我们发现,在水、光、热、电等常见因素外,钙钛矿材料内部的动态局域应力,成为诱发材料分解的重要原因,这就是‘光机械’诱导分解效应。”侯宇介绍,在太阳光照下,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应,膨胀比例可超过1%,这导致钙钛矿晶体之间的挤压,并在晶界附近积累着局部应力,加速了晶界区域的缺陷形成,造成了钙钛矿电池的性能损失。 杨双教授解析结构。

在这种类似“光热形变”的图解中,杨双告诉解放日报·上观新闻记者,钙钛矿电池的结构由5层组成,从上至下分别为:导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿、电子传输层、金属电极。为了提升处于核心的钙钛矿材料稳定性,科学家们要么尝试改变钙钛矿组分和结晶性,要么设计控制钙钛矿表面的分子结构,但仍难满足实际应用要求。此番“光机械诱导分解效应”的发现,为团队理解钙钛矿材料的退化机制提供了新的视角,也为进一步提高其稳定性提供了重要思路。

【诺奖材料加持稳住】

那么,怎么在微观层面上为钙钛矿“强健筋骨”?团队找到了神奇的诺奖级二维材料——石墨烯。论模量,也就是材料抵抗变形能力的物理量,石墨烯具有超高模量,是钙钛矿材料模量的50到100倍,且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学稳定的优点。有没有可能借助石墨烯这个“外援”,来提升钙钛矿的稳定性呢?然而,石墨烯与钙钛矿并不兼容,又该如何“稳住”? 经过多次尝试,华理团队发现,可以利用与塑料相近的“聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)”聚合物,通过界面耦联方式,将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面,从而实现两者的高均匀度、多功能性集成。由此,一种新型的太阳钙钛矿电池器件形成了。

据测算,得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应,钙钛矿薄膜的模量和硬度提高了两倍,并显著限制了在光照条件下的晶格动态伸缩效应。石墨烯-聚合物双层结构将晶格变形率从+0.31%降至+0.08%,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏,进而确保钙钛矿器件在光照、高温及真空条件等环境下的长期稳定性。

【光伏工况寿命大增】

多年来,这支清洁能源材料与器件团队聚焦国家“双碳”战略,在新型光伏领域取得系列研究成果。他们建立了一套理论设计及精准筛选太阳能电池关键功能材料的通用方法,突破传统材料合成的瓶颈,开发出一系列高性能、更稳定的光电功能晶态材料,提出了光伏器件表面分子功能化新方法,显著提升了太阳电池的环境稳定性。

对于运用石墨烯-聚合物耦合界面实现钙钛矿光伏工况寿命新突破,侯宇认为,这项工作最大的意义在于揭示了光伏性能退化的未知关键因素——“光机械作用”,从根本上理解了钙钛矿薄膜在实际应用过程中出现的动态结构损伤及其强化调控原理,为克服稳定性瓶颈、推动钙钛矿器件的工业化生产和应用提供了新的解决方案。通过石墨烯“加层”强化,经过后续成果向光伏产业转化,钙钛矿电池组件的使用寿命有望大幅延长。

题为“Graphene-polymer reinforcement of perovskite lattices for durablesolar cells”的《科学》发文,以华东理工大学为唯一通讯单位,通讯作者为侯宇教授和杨双教授,第一作者为材料学院博士研究生李庆。同时该研究得到华东理工大学杨化桂教授悉心指导,上海大学郑祎初副研究员也对理论模拟提供了重要支持。研究工作还得到了国家自然科学基金、上海市基础研究特区等项目资金支持。

【科学网】“贴膜”打破钙钛矿电池“短命”魔咒

一个寻常的傍晚,华东理工大学博士研究生李庆带着提前准备好的材料,来到了学校的分析测试中心。她此次的实验目的是为了复现一篇论文中的结果,因为机时比较紧张,她往往会预约下午最后一个小时,确保有足够的时间完成一次实验。

这一次,她发现了一个新奇的现象,赶紧记下了实验结果。“得和导师好好讨论分析下结果。”她心里想着。

经过团队后续的反复验证,这一现象背后的机制逐渐明晰——钙钛矿太阳电池不稳定的关键原因是材料体系存在光机械诱导分解效应,进一步地,提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法,制备的太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下工作3670小时后仍保持97.3%的初始工作效率。

3月7日,这项研究发表于《科学》,李庆为第一作者,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团教授队侯宇、杨双为通讯作者。

一个长期被忽视的问题

相对于已商业化应用的晶硅电池,钙钛矿太阳电池具有转化效率高、低成本、柔性与轻量化等优势,是一类极具应用前景的新型光伏技术,对解决能源与环境问题具有重要意义。

“目前,钙钛矿光伏工况寿命与真实应用需求仍存在着显著差距,器件的不稳定性问题是制约钙钛矿太阳电池商业化发展的重要因素之一。”李庆告诉《中国科学报》。 

人们很早就观察到,在光和热的影响下,钙钛矿电池材料容易分解,并想了诸多办法试图解决此问题。

但很长时间以来,人们都未尝试去解答“因”和“果”中间的问题,太阳光照射后,钙钛矿材料内部发生了什么变化,才导致它变得不稳定?

“在水、光、热、电等常见因素外,钙钛矿材料内部的动态局域应力是诱发材料分解的重要原因,这就是光机械诱导分解效应。”侯宇解释,“光照后,首先在材料内部产生了一个力,进而导致了材料发生快速分解。事实上,没有力的地方,材料依然是慢速分解的过程,这是一个长期被忽略的问题。”

如果把钙钛矿材料不断放大,就可以看到,正常情况下,材料内部的分子排列十分紧密,前后左右都保持着固定的距离,就像是一支训练有素的队伍。而经过一段时间的光照后,那些分子之间则发生了相互的积压碰撞,原本整齐的队伍不见了,甚至有的分子“擅离职守”,导致其所在的位置空了出来,也就是形成了所谓的缺陷,最终导致钙钛矿电池的性能损失。

“在太阳光照下,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应,膨胀比例可超过1%。”侯宇表示,“‘光机械诱导分解效应’为我们理解钙钛矿材料的退化机制提供了新的视角,也为进一步提高其稳定性提供了重要思路。”

给钙钛矿电池“贴膜”

钙钛矿太阳电池结构由五层组成,从上至下分别为导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿、电子传输层、金属电极。

为了提升钙钛矿材料的稳定性,科学家以往的解决思路是基于“打铁还需自身硬”的朴素理念,通过改变钙钛矿组分和结晶性、设计控制钙钛矿表面分子结构等方法,让钙钛矿材料“变强”而不怕外界环境刺激,却收效甚微。

团队则想到了给钙钛矿多贴一层“保护膜”。

石墨烯具有超高模量(约1 TPa),是钙钛矿材料模量的50~100倍,且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学稳定的优点。有没有可能借用石墨烯这个“外援”,来提升钙钛矿的稳定性呢? 团队很快购置了石墨烯进行尝试,但在第一步就遇到了困难。商用的石墨烯是薄薄的一层,附着在铜箔上面,要想把石墨烯转移到钙钛矿上,首先需要想办法把铜箔溶解掉,使用水溶液是避不开的步骤。

“钙钛矿材料对水比较敏感,我们花了两三个月的时间,反复优化实验步骤,最后找到了合适的有机溶剂,确保了转移石墨烯的同时不对钙钛矿造成伤害。”李庆说道。

然而,石墨烯与钙钛矿并不兼容,并不能像贴手机膜一样,简单把石墨烯盖在钙钛矿表面就完事了。幸运的是,团队找到了一款合适的“胶水”——聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物。 “PMMA聚合物不仅可以把石墨烯和钙钛矿材料‘粘’在一起,也能够填补钙钛矿表面坑坑洼洼不平整的部分。”李庆说道。

最终,团队通过PMMA聚合物界面耦联的方式,将单层整片石墨烯组装到了钙钛矿薄膜表面,从而实现两者的高均匀度、多功能性集成。由此,一个包含7层结构的新型太阳钙钛矿电池器件形成。 

“得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应,钙钛矿薄膜的模量和硬度提高了两倍,并显著限制了在光照条件下的晶格动态伸缩效应。”侯宇补充道,“石墨烯的作用主要是保护钙钛矿免受光照带来的外力影响”。

通过动态结构演变实验和计算模型相结合,团队验证了该耦合界面结构在工作条件下能够有效抑制晶格变形以及横向离子扩散,从而确保钙钛矿器件在光照、高温及真空条件等环境下的长期稳定性。

“我们模拟了钙钛矿太阳电池实际工作的场景,采用原位的方法,测试电池同时受到光照并运行时内部的变化,证实了这个方法的有效性。”李庆补充道。

产业应用尚需时日

侯宇表示,清洁能源材料与器件团队聚焦国家“双碳”战略,已在新型光伏领域取得系列研究成果,如建立了一套理论设计及精准筛选太阳能电池关键功能材料的通用方法,开发出一系列高性能、稳定的光电功能晶态材料,提出光伏器件表面分子功能化新方法,显著提升太阳电池的环境稳定性等等。

对于此次的进展,侯宇认为,最大的意义在于揭示了光伏性能退化的未知关键因素——“光机械作用”,从根本上理解了钙钛矿薄膜在实际应用过程中出现的动态结构损伤及其强化调控原理,为克服稳定性瓶颈、推动钙钛矿器件的工业化生产和应用提供了新的解决方案。

值得一提的是,尽管此次使用的材料是有机和无机杂合的钙钛矿体系,但该方法对其他体系的钙钛矿材料同样适用。这也意味着,随着后续更高效率的钙钛矿材料问世,能够使用此方法在一定程度上解决稳定性的问题。

“目前,我们正在同企业开展合作,探索工艺放大的技术路径。”侯宇说道,“但这还需要比较长的周期去慢慢摸索,尤其是大面积的石墨烯薄膜转移相关的工艺。”

 

 

 

 


发布时间:2025年03月10日