中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员领衔的科研团队在《自然》杂志发表了重大突破成果。

研究团队通过独创的“全阶段调控”策略，成功克服了长期困扰光伏界的光致相分离现象，将钙钛矿-有机串联太阳能电池的认证稳态光电转换效率提升至28.04%，一举刷新该领域的世界纪录。

光原本是太阳能电池的能量源泉，但在宽带隙钙钛矿材料中却极易引发卤化物离子分离，导致器件电压剧烈下降。

中国科学家引入光可转换分子进行微观调控，成功将这种致命的“畏光”特性转化为稳定提升效率的优势。

这一突破不仅为下一代高效光伏打破传统晶硅效率极限铺平了道路，更在柔性建筑一体化、便携设备及航天能源等领域展现出巨大的商业化应用潜能。

破解“电压漏气”困局：光可转换分子的微观防御术

钙钛矿-有机叠层电池结合了钙钛矿吸收可见光与有机材料吸收近红外光的双重光谱优势，其理论效率远超传统单结电池。

然而在实际运行中，为了吸收紫外光而引入高溴含量的宽带隙钙钛矿层，在光照和结晶过程中极易发生碘离子与溴离子的相分离。

这种离子迁移会导致材料内部形成缺陷，使得电池的开路电压迅速衰减，如同轮胎缓慢漏气般蚕食整体性能。

针对这一行业顽疾，中科院团队提出了从制备到运行贯穿全生命周期的全阶段调控策略。

他们在反应体系中巧妙植入了一种名为 TDB 的光可转换添加剂分子。

在薄膜形成初期，TDB 分子充当微观配位剂，阻止溴离子的过快聚集，确保离子分布均匀。

而在后续光照使用过程中，TDB 会顺应转化为 TAB 结构，进一步强力锚定晶体表面缺陷并有效遏制离子迁移。

这种分子层面的自我演变与修复机制，一举将宽带隙子电池的开路电压提升至一点四二伏，彻底打消了光照对晶格稳定性的破坏。

重塑制造与极值飞跃：从卷对卷印刷到深空能源的前景展望

在精细调控策略加持下，该单结宽带隙电池实现了高达85.13%的填充因子，与窄带隙有机子电池串联后，实验室光电转换效率达到28.80%，经权威认证的稳态效率定格在28.04%。

在连续六百二十五小时的高强度光照测试中，该叠层器件依然保持了初始效率的九成以上，展现出令人惊叹的运行耐久力。

除了效率与稳定性实现双重飞跃，钙钛矿-有机叠层电池在工业化制备模式上也展现出对传统硅晶板的颠覆性超越。

该类电池完全能够通过狭缝涂布或卷对卷印刷等溶液加工工艺进行大面积生产，大幅降低了制备能耗与设备成本。

其极高的比功率与机械柔性特点，使其不仅能完美贴合建筑曲面与各类便携终端，更是未来卫星及深空探测器减轻电源包载荷的理想选择。

从克服材料本征缺陷到刷新世界纪录，中国研究团队用分子工程学智慧重构了太阳能电池的底层逻辑。

随着大面积均匀结膜与柔性封装技术的持续攻关，这项兼具高效率与柔性特征的全新光伏技术，正加速迈向规模化量产与产业化应用的曙光之中。