向叠层光伏技术突围 青年科研攻坚钙钛矿电池稳定性瓶颈

当前，钙钛矿光伏技术迭代提速，钙钛矿 / 有机叠层太阳能电池被认为是打破单结电池效率上限的重要路径。然而紫外辐照造成的材料降解难题，严重制约该项技术商业化进程。“钙启光能” 科创团队紧盯叠层电池辐照稳定性这一行业痛点，深耕基础实验研究，兼顾产业化现实条件，着力研发高效稳定、具备量产潜力的光伏技术方案。

钙钛矿材料在紫外光长期照射下，极易发生碘离子迁移，诱发材料相偏析，造成器件性能衰减、使用寿命缩短，是叠层光伏产业化路上亟待攻克的核心技术堵点。针对该行业共性难题，“钙启光能” 团队开展大量对照试验，创新研发色氨酸分子辅助碘离子捕获技术。团队在氧化镍空穴传输层与钙钛矿的界面引入色氨酸分子，构建稳定的离子捕获网络，从源头上抑制碘离子迁移，有效缓解钙钛矿材料相偏析问题。实验测试数据显示，该技术可将界面缺陷态密度降低约 2.5 倍；在 500 小时高强紫外光持续照射后，电池仍能保持 80% 以上的转化效率。

在攻克界面稳定性的同时，团队放眼规模化生产现实问题，深入开展工艺科研，探索基于墨水流变学调控的均质印刷方法。利用纳米胶囊墨水技术改善薄膜成膜质量，提升大面积制备时薄膜均匀性，为后续量产提供工艺支撑。项目形成包含结晶扩散控制、分子辅助碘捕获、均质印刷工艺在内的完整技术闭环，兼顾器件性能提升与工业化落地需求。

亮眼的实验成果，来源于团队持之以恒的科研探索与产业调研。团队成员科学分工协同攻关：一部分成员扎根实验室，负责器件制备、光照老化可靠性测试，反复调试各项实验参数，坦然面对多次实验失败，积累海量原始实验数据；一部分聚焦微观机理探究，解析色氨酸分子抑制离子迁移的内在作用机制，夯实理论研究基础；还有成员调研国内光伏行业现有生产工艺，对标企业量产指标，反向迭代优化整套技术体系。叠层电池研发难度高、实验周期长，队员们经常围绕异常实验数据集体研讨，分析失败诱因，逐步打磨完善整套技术方案。

“叠层电池是下一代光伏的重要发展方向，虽然研发过程充满挑战，但攻克真实产业难题，就是我们科研的意义。” 在指导教师的带领下，团队始终坚持科研面向实际应用，把产业真实需求作为技术研发的出发点。

目前，团队仍在持续迭代优化整套技术体系，重点开展工艺可靠性、可重复性验证工作。依托创新创业赛事平台，团队积极对接行业专家与产业资源，广泛收集专业意见，补齐项目短板，稳步推动项目从理论构想走向完备的实验验证。这群青年科研学习者以实干深耕钙钛矿叠层电池领域，为我国光伏产业高质量发展注入强劲青春动能。