近日传来好消息：在新能源领域取得重要突破的南京航空航天大学郭万林、赵晓明教授团队，成功揭示了钙钛矿光伏电池的老化机制，并提出了一种经济实用的解决方案。这一发现有望推动下一代光伏技术更快实现产业化应用。
这项重量级研究成果于5月30日发表在国际顶尖学术期刊《科学》上，标志着我国在钙钛矿光伏领域的研究又迈出了重要一步。
赵晓明教授指出，作为下一代光伏发电技术的核心材料，钙钛矿展现出巨大潜力。目前，我国科研团队已在小尺寸钙钛矿电池领域取得显著成就，其光电转化效率已突破27%，与商用晶硅电池水平相当。然而，要使这一实验室成果走向大规模生产并获得市场认可，仍需克服大尺寸电池效率低、寿命短等关键难题。
行业普遍采用的"光伏电池寿命"定义为：其转化效率衰减至初始状态80%所需的时间。此前，郭万林、赵晓明团队曾研发出一种气相氟化技术，可有效提升电池效率并延长使用寿命。然而，该技术需要对现有生产线进行大规模改造，增加了企业成本。
"要优化技术方案，必须先弄清楚效率衰减的根本原因。"赵晓明表示，研究发现，钙钛矿光伏电池的转化效率呈现一种独特的"可逆式衰减"特性：白天损失的效率，在夜晚会部分恢复。
"'就像人睡觉能恢复精力一样。' 孙向楠解释道（论文第一作者），进一步研究发现，这种现象与碘离子有关——在阳光照射下，碘离子会在钙钛矿薄膜表面频繁移动，导致出现微小缺陷，从而引发效率衰减。
如果碘离子仅在钙钛矿层活动，在夜晚时已衰减的效率还能自动修复。但如果它们进入电荷传输层或电极，则会永久丢失这部分效率。
针对这一发现，团队研发出"气相辅助表面重构"技术，在钙钛矿薄膜表面建立精细的隔离舱，将这些"活泼好动"的碘离子限制在特定区域内活动。实验数据显示，采用该技术后，电池性能得到显著提升。
这项创新成果不仅解决了困扰行业多年的难题，更为钙钛矿光伏技术的大规模商业化应用铺平了道路。未来，研究团队将继续深化研究，推动这一绿色能源技术更快走向市场，为实现"双碳"目标贡献力量。
