钙钛矿电池“开挂式升级”！高效稳定双在线助力清洁能源转型

随着全球对清洁能源需求越来越迫切

太阳能作为零排放

可再生的优质能源

早已成为能源转型的核心方向之一

在众多太阳能电池技术中

钙钛矿太阳能电池（PSCs）

凭借“高效率、低成本”的双重优势

迅速成为光伏领域的“潜力新星”

自2009年首次亮相以来

它的光电转换效率

从最初的3.8%一路飙升至26%以上

短短十几年实现了跨越式发展

被认为是未来光伏产业的重要突破口

然而

这位“潜力新星”

也有自己的“软肋”

稳定性不足

成为它走向实际应用的最大绊脚石

钙钛矿材料的核心是

“有机－无机混搭”结构

由有机阳离子和无机铅卤化物组成

这种结构天生“怕热”

热稳定性较差

更关键的是

在电池制备的热退火环节

材料内部容易产生

大量带电的离子缺陷

这些缺陷会聚集在晶体边界

不仅会导致电能损耗

还会加速材料降解

最终让电池效率下降、寿命缩短

为了攻克稳定性难题

科研人员尝试了不少方法

比如调整材料成分、优化溶剂配比

添加各类添加剂等

虽然这些方法

能在一定程度上改善性能

但问题依然存在：

比如有些添加剂

在高温退火时容易挥发

无法持续发挥“修复缺陷”的作用

因此

找到一种能同时促进晶体生长

减少缺陷、提升稳定性的靠谱方法

成为钙钛矿电池研究的核心目标

创新方案丨给晶体生长搭个“模板”

近日

在光电性能上

经过优化的钙钛矿电池

表现出了质的飞跃：

短路电流密度达到23.42 mA/cm²

开路电压为1.10 V

填充因子高达77.95%

最终光电转换效率飙升至20.10%

相比未处理的电池（效率18.28%）

有了显著提升

更值得一提的是

该电池在正、反向扫描测试中

各项光伏参数高度一致

有效抑制了钙钛矿电池

常见的“迟滞现象”

这意味着电池的电荷传输更顺畅

电能损耗更少

性能更稳定

稳定性测试的结果更让人惊喜

在85℃的氮气环境中存放288小时后

经过EDAI2处理的电池

仍能保持初始效率的94%以上

而未处理的对照电池仅剩下40%的效率

在相对湿度30%—40%的空气中

存放1000小时后

处理后的电池效率损失仅为6%

未处理的则损失了24%

这充分说明

EDAI2预处理不仅改善了

钙钛矿薄膜的质量

更从根本上提升了电池的抗热、抗湿能力

为其在复杂环境中的应用打下了坚实基础

该策略成功实现了

钙钛矿电池“效率提升”

与“稳定性增强”的双重目标

不仅解决了传统方法中添加剂易挥发

缺陷钝化效果差的问题

还为控制钙钛矿材料的结晶过程

减少缺陷提供了全新思路