我国钙钛矿电池取得重要新突破 中国技术让太阳能发电万物可贴

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型电池。像纸一样轻薄的太阳能电池板贴在窗户上就能发电，甚至能穿在身上给手机充电——这样的科幻场景正在离我们越来越近。作为“下一代光伏技术”中的“轻骑兵”，钙钛矿电池在光伏建筑、车载光伏、可穿戴设备等很多场景都有广阔的应用前景。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所等单位取得这一领域的两大重要突破，“两大绝招”为钙钛矿电池这一前沿科技迈向商业化奠定了重要基础。

相对于传统的太阳能光伏，钙钛矿电池的成本更低、加工更灵活，但是长期以来最大的瓶颈就在于电池内部界面像坑洼的路面，不仅阻碍电流顺畅通行，还让电池容易“短命”。

科研团队的第一招，就是给电池“打好地基”。科学家首创的“溶剂化物晶体预晶种”策略，先在“工地”上播撒纳米级的棒状晶体，搭建起精密的“引导支架”，它们让基底表面变得顺滑，钙钛矿溶液能够均匀铺开;接着，引导钙钛矿材料有序快速生长，不让它“乱长一气”;最后，晶种里锁着的溶剂分子在加热时缓缓释放，给薄膜下方来一场“蒸汽浴”，帮助自我修复。这套“组合拳”打下来，电池底部就有了平整稳固的“地基”。

第二招，是给电池“披上护甲”。我国科学家制造的这种新型纳米材料，既是“修路工”，又是“养护员”。长链油胺分子被牢牢锚定在二氧化锡纳米颗粒表面，自动在界面形成一层保护膜，可大大减少“路面缺陷”，让电流跑得更顺畅。穿上这身“护甲”的钙钛矿小尺寸电池，光电转换效率冲上了26%，刷新了同类电池性能纪录。更加惊艳的是，在连续工作3000多个小时后，这些电池还能保持95%以上的初始性能——相当于每天晒8小时太阳，一年下来几乎不衰减。

目前，钙钛矿电池正处于从基础研究向产业化转化的关键进程，有了这两项“大招”，钙钛矿太阳能电池就能一步步跨越技术门槛，向规模化商业应用迈进，让太阳能发电从“屋顶专属”走向“万物可贴”，把一缕缕阳光变成温暖日常的清洁能源。

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