钙钛矿是未来进一步提高太阳能组件效率和降本增效的巨大希望，但至今阻碍其工业化应用的最大障碍是材料的耐久性。

改变这一切的时代可能快来临了！在著名期刊《自然能源》的最新一期中，来自 Jülich 的研究人员展示了一种因其特殊稳定性而引人注目的变体：在超过1450小时的高温和光照测试中，基于该变体的钙钛矿电池保持了其初始效率的 99%。

特定的晶体结构是钙钛矿最主要的性能特征，为不同原子和分子的多种材料组合提供了各种可能，其中一些表现出铁电、超导或光伏特性。钙钛矿结构在 19 世纪初就已为人所知，但直到最近才发现了光伏发电的应用。仅仅 10 年左右，研究人员就将光电转化效率提高到传统晶硅硅太阳能电池的水平。

与晶硅光伏材料相比，钙钛矿具有几个决定性的优势：工艺简单、材料经济、能耗极低。钙钛矿电池极薄的厚度和透明的特性还让与晶硅电池的“串联叠层”成为可能，进一步提高了太阳能电池的效率。

然而钙钛矿太阳能电池的致命弱点是它们的耐久性。传统的晶硅电池已经被证明有超过25年的使用寿命，效率衰减很低，但钙钛矿太阳能电池通常在几天或几周后就会失去效率。早期的研究中，钙钛矿电池在实验室中打开灯后几秒钟或几分钟内效率就会下降，目前科学家已经将钙钛矿电池的寿命提高到可应用的水平，但大面积钙钛矿电池的工业化应用寿命仍在被探索中。

Julich的研究人员正是在这个瓶颈上取得了突破性的进展。

在Nature Energy发表的文章中介绍：Julich制作的钙钛矿电池稳定性卓越，是过去多年测试中有史以来最好的测量值之一。试验表明，该电池在实验室中 65 摄氏度左右的高温下照射了 1450 小时，效率值在整个测试期间基本保持稳定，试验结束时保持了初始效率的 99%。

Julich研究人员认为，根据该试验结果，该钙钛矿太阳能电池在正常情况下肯定可以运行超过 20,000 小时。

该电池结构的成功，在于Julich研究人员采用了合适的材料，通过高通量方法系统地测试了数百种不同的钙钛矿混合物，选择最合适的制作电池，确定了最佳材料组合。

此外，研究人员优化了涉及电池内钙钛矿的稳定接触。通常用于接触电池的离子掺杂剂或金属氧化物纳米颗粒在较高温度下往往会发生二次反应，会导致金属电极腐蚀，HI ERN 的研究人员已经通过测量和扫描电子显微镜证明的那样。

研究人员将整个电极包装在一种保护壳中，以提高接触点的稳定性。这是一种新的双层聚合物结构，底部未掺杂，顶部掺杂非离子掺杂剂，可防止降解并确保保持接触。

这种结构一方面保护了与钙钛矿非常敏感的界面，另一方面显示出异常稳定的导电性，即使在高温下也是如此。

该结构电池唯一的遗憾是目前效率还不够高，仅20.9%。研究人员认为被测试的电池还没有完全发挥效率潜力，现在的目标是在不久的将来，进一步将效率提升至24% 到 25%。 

原标题：钙钛矿耐久性取得重大突破，1450小时高温光衰仅1%