新突破！我国科研团队解锁太阳能电池“长寿密码”

毋问我从哪里来

2025年03月07日 06:00 央视

　　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。

                               
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　　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。

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　　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。

                               
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　　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”。

　　（总台记者 王殿甲）