【領先國際】穩態光電轉換效率達28.04%！中科院刷新太陽能電池世界紀錄

中國光伏技術近日取得里程碑式突破。國際頂級學術期刊《自然》雜誌刊發了中國科學院化學研究所院士李永舫、研究員孟磊團隊的最新成果，其製備的鈣鈦礦—有機疊層太陽能電池經第三方機構認證，穩態光電轉換效率達到28.04%，刷新該類型電池世界紀錄，標誌著我國在新興光伏技術領域躋身國際領先水準。

寬頻隙鈣鈦礦材料中的鹵素相分離問題，長期制約著電池性能與穩定性。該團隊創新性提出「全階段調控」策略，並設計出名為TDB的可光轉換添加劑分子。在電池製備的結晶階段，TDB分子能有效穩定混合鹵素相，使碘、溴離子均勻排列；在光照運行階段，它又被光啟動轉化為更強效的錨定鈍化分子，從而在全過程中抑制相分離。

「這項研究的關鍵技術難題，是如何讓高溴含量寬頻隙鈣鈦礦從『懼光』變成『馭光』。」中國科學院化學研究所研究員孟磊表示，「新引入的分子正是實現這一轉變的關鍵。這種從『懼光』到『馭光』的轉變，是『全階段調控』策略的核心要義。」

基於這一策略，電池不僅取得28.04%的穩態認證效率，在持續光照運行625小時後仍保持初始效率的90%，展現出良好的工作穩定性。該技術使「像印報紙一樣造電池」成為可能，其輕量化與柔性優勢有望在建築光伏一體化、可攜式能源、可穿戴設備等領域廣泛運用。尤其值得關注的是，高比功率特性使其在航太領域極具潛力，能為衛星、太空站等提供輕便高效的能源方案，助力系統級「減負革命」。

不過，要將這一技術從實驗室推向實際應用，仍需跨越諸多障礙。專家指出，高能粒子輻照、原子氧侵蝕、劇烈冷熱交變等極端環境因素，仍是鈣鈦礦和有機材料尚未在地面大規模驗證的挑戰。李永舫明確了下一步攻關路徑：先實現高效率、高穩定性的小面積電池，再發展大面積子組件和柔性組件，隨後開展複雜環境可靠性評價，最終根據不同應用場景進行地面示範或太空驗證。隨著技術持續成熟，人類利用太陽能的方式將更加靈活多樣，從城市建築到星際航行，都可能因這場變革而受益。

圖片來源：新華社

科技圈