19日从昆明理工大学获悉，该校材料科学与工程学院教授陈江照、于月联合多所高校及企业攻关，在反式钙钛矿太阳能电池埋底界面调控领域取得重要突破，实现了产业化验证。国际期刊《自然·通讯》发表了相关成果。
反式钙钛矿电池依托自组装单分子层作为空穴传输层，具备低温制备、成本低廉等优势，是光伏产业重点发展路线。但因其存在自组装分子易团聚、成膜不均匀、钙钛矿薄膜底部缺陷多、附着力弱及界面残余应力等痛点，限制了规模化生产。
针对上述瓶颈，研究团队提出软超分子主客体协同调控策略，引入弱路易斯碱性分子修饰埋底界面。该分子依靠独特碗状空腔结构，同步完成四项关键优化：均匀铺展自组装薄膜消除漏电通道;通过官能团配位填补界面缺陷，减少电能损耗;柔性骨架缓冲热胀冷缩产生的内部应力;双向化学键桥接空穴传输层与钙钛矿吸光层，抑制离子迁移。
研究示意图。昆明理工大学供图
经第三方权威认证，小面积单电池光电转换效率达到27.12%;655.2平方厘米的大型光伏组件转换效率稳定至22.25%，大幅缩小实验室器件与量产模组的性能差距。耐久性测试数据显示，在标准太阳光持续照射2125小时后，器件仍保留初始效率的97.4%;85℃、85%高湿度严苛湿热环境老化2000小时后，性能维持原有水平的90.7%，解决钙钛矿电池稳定性短板。
此项成果产学研协同优势突出。研究团队联合光伏企业完成了大面积组件制备，整套修饰工艺兼容现有涂布量产设备，无需大幅改造产线，落地成本可控。该技术可广泛用于建筑光伏一体化半透明幕墙、柔性便携充电设备、新能源汽车车载光伏板、钙钛矿及硅叠层电池等领域。
