技术突破 - 开发出气相辅助表面重构技术，抑制产业级钙钛矿模组在户外环境下的不可逆退化，首次在30厘米*30厘米的钙钛矿模组中实现与商用晶硅太阳能电池相当的户外运行稳定性 [1] - 新方法无需专用设备，仅通过气相沉积多齿配体即可实现钙钛矿表面结构的原位重构，隔离缺陷富集的表面单元，实现离子不可逆迁移的抑制 [4] - 工艺成本较前代技术大幅下降，且兼容现有光伏产线设备体系，标志着该领域从实验室创新向产业化落地迈出了关键一步 [4] 性能指标 - 0.16平方厘米单元电池和785平方厘米太阳能模组的功率转换效率分别为25.3%和19.6% [4] - 模组的预计T80寿命能够达到2478次循环，等效于25℃环境下循环运行超过6.7年，换算成户外使用寿命可超过25年 [4] - 小面积金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到27%，与商用硅电池相当 [1] 行业现状 - 钙钛矿太阳能电池的长期运行稳定性尚未满足光伏产品的要求 [1] - 产业级钙钛矿模组的寿命远低于商用晶硅太阳能电池，钙钛矿太阳能电池从实验室走向市场仍任重道远 [3] - 人类正面临气候变暖以及能源和水资源短缺的严峻挑战，探索和利用太阳光热的新途径已成为确保人类生存和实现可持续发展的必经之路 [3]

技术突破 - 南京航空航天大学团队开发出气相辅助表面重构技术，抑制了产业级钙钛矿模组在户外环境下的不可逆退化，在30厘米×30厘米的钙钛矿模组中首次实现与商用晶硅太阳能电池相当的户外运行稳定性 [1] - 该技术无需专用设备，仅通过气相沉积多齿配体即可实现钙钛矿表面结构的原位重构，隔离缺陷富集的表面单元，实现离子不可逆迁移的抑制 [1] - 经过气相辅助表面重构的太阳能电池，0.16平方厘米单元电池和785平方厘米太阳能模组的功率转换效率分别为25.3%和19.6% [2] 性能指标 - 小于0.1平方厘米的小面积金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到27%，与商用硅电池相当 [1] - 模组的预计T80寿命能够达到2478次循环，等效于25℃环境下循环运行超过6.7年，换算成户外使用寿命可超过25年 [2] - 该技术工艺成本较前代技术大幅下降，且兼容现有光伏产线设备体系 [2] 行业意义 - 钙钛矿太阳能电池从实验室走向市场仍任重道远，其寿命远低于商用晶硅太阳能电池 [1] - 该技术标志着钙钛矿太阳能电池领域从实验室创新向产业化落地迈出了关键一步 [2] - 探索利用太阳光热的新途径，已成为确保人类生存和实现可持续发展的必经之路 [1]

钙钛矿光伏电池技术突破 - 南京航空航天大学郭万林、赵晓明教授团队成功揭示钙钛矿光伏电池老化机制并提出低成本延长寿命方案，相关论文发表于《科学》期刊[1] - 钙钛矿是下一代光伏技术重点候选材料，中国在该领域研究国际领先，小尺寸电池光电转化效率已超27%达到商用晶硅电池水平[1] - 大尺寸钙钛矿光伏电池面临转化效率低、寿命短等产业化难题[1] 技术原理与发现 - 团队发现钙钛矿电池存在"可逆式衰减"现象：白天效率损失后夜间能部分恢复，类似人体休息机制[3] - 效率衰减本质是碘离子在钙钛矿层运动导致薄膜缺陷，若离子进入电荷传输层或电极则造成永久效率损失[3] - 团队开发"气相辅助表面重构"技术，通过设置隔离舱约束碘离子活动范围[4] 技术性能与产业化进展 - 785平方厘米大尺寸电池经101次昼夜循环测试后效率仅损失3%，相当于户外稳定工作25年[6] - 在夏季45天高温高湿和冬季18天低温测试中，钙钛矿电池寿命均优于商用晶硅电池[6] - 新技术兼容现有光伏生产线，已申请10项专利，团队正完善工艺准备启动中试项目[6]

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 自然光照下的光暗循环变化会引发钙钛矿太阳能电池中不可逆的离子迁移现象，对其长期户外运行稳定性构成重大挑战。 2025 年 5 月 29 日，南京航空航天大学 郭万林 院士、 赵晓明 教授 团队在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为： Vapor-assisted surface reconstruction enables outdoor-stable perovskite solar modules 的研究论文。 该研究开发了气相辅助表面重构技术，抑制了产业级 钙钛矿太阳能模组 在户外环境下的不可逆退化，在大面积 （面积约为 0.8 平方米） 产业级钙钛矿太阳能模 组 中的功率转换效率约为 19.6%，在夏季户外运行 45 天后仍保持此功率输出，首次实现与商用晶硅太阳能电池相当的户外运行稳定性。 在这项研究中，研究团队通过气相沉积多齿配体技术隔离钙钛矿表面的缺陷八面体结构，有效抑制了离子向电荷传输层的迁移，同时降低表面离子缺陷浓度，从 而调控光暗循环中离子迁移的动力学过程。 基于上述发现，研究团队开发的面积为 785 平方厘米的产业级钙钛矿太阳能模组，实现了 ...