新突破!我国科研团队解锁太阳能电池“长寿密码”

央视新闻客户端 记者 王殿甲2025-03-06 22:51全网传播量388.8万
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013月7日,华东理工大学研究团队在国际顶级期刊《科学》发表成果,成功找到延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法,破解了稳定性差的难题。
02钙钛矿太阳能电池被称作“未来之光”,能做成薄如纸张、可弯曲的形态,但稳定性差。研究团队发现,钙钛矿材料在阳光照射下会反复膨胀收缩导致破裂,于是用石墨烯和特殊透明塑料制成超薄保护层解决了这一问题。
03装上保护层的太阳能电池在模拟日常使用的强光高温环境下,持续工作3670小时后仍能保持97%的发电效率,创下同类电池中最长的稳定工作时间纪录。
04这项突破不仅给出解决方案,更颠覆了科学界认知,首次发现“物理损伤”这个隐藏杀手,为后续研究打开新方向。
05随着稳定性瓶颈的突破,钙钛矿电池生产成本低、发电效率高的优势将得以发挥,可能带来建筑外墙发电玻璃、可折叠户外充电毯等革命性变化,为全球绿色能源转型提供“中国方案”。
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钙钛矿太阳能电池因其高效、低成本、轻量化等特点,被视为未来光伏技术的重要方向。然而,这类电池存在一个关键问题——稳定性较差,难以长期使用。3月7日,华东理工大学的一项研究成功破解了这一难题,相关成果已发表在国际顶级期刊《科学》(Science)。据悉,科研团队成功找到延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法,这项“命短”难题的破解,让人类距离用上更便宜、更轻薄的太阳能板又近了一大步。

钙钛矿太阳能电池被称作“未来之光”,它不仅能像传统硅电池一样发电,还能做成薄如纸张、可弯曲的形态,甚至能贴在衣服或窗户上使用。但多年来,这种电池有个致命弱点:在阳光下用不了多久就会“衰老”,使用寿命远达不到实际应用要求。

研究团队揭开了这个“短命”谜团。研究发现,钙钛矿材料在阳光照射下会像气球一样反复膨胀收缩,时间一长就会“内伤”破裂。这种材料遇光会膨胀超过1%,内部晶体相互挤压产生破坏力,就像反复折叠的纸最终会断裂一样。

科研人员想出了一个妙招——给材料穿“防弹衣”。他们用世界上最坚硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有头发丝万分之一的超薄保护层。实验证明,这层“防护服”能让材料抗压能力翻倍,把膨胀幅度从0.31%降到0.08%,就像给易碎品加了抗震包装。

经过严格测试,装上这种保护层的太阳能电池创下新纪录:在模拟日常使用的强光高温环境下,持续工作3670小时(约153天)后,仍能保持97%的发电效率。这是目前同类电池中最长的稳定工作时间,意味着实际应用成为可能。

这项突破不仅给出解决方案,更颠覆了科学界认知。过去十年,全球科学家主要从材料配方改良入手,而华东理工团队首次发现“物理损伤”这个隐藏杀手,为后续研究打开新方向。相关专家表示,这项工作重新定义了提升稳定性的技术路径。

研究团队透露,该技术已开始与企业合作试验。一旦量产,将带来革命性变化:建筑外墙的发电玻璃、可折叠的户外充电毯甚至给手机充电的太阳膜都可能成为现实。据估算,钙钛矿电池生产成本仅为硅电池的1/3,发电效率还有提升空间。

随着稳定性瓶颈的突破,这项“实验室里的未来科技”正加速走向千家万户,为全球绿色能源转型提供“中国方案”。

最新评论(40)
潮客_夏天的风 · 2025-03-07 06:24 · 浙江杭州回复
期待这项技术早日普及,造福更多人。
潮客吕贵_addb4o · 2025-03-07 04:49 · 浙江宁波回复
期待
潮客_e85ghs · 2025-03-07 01:33 · 广东深圳回复
华东理工团队的研究成果不仅提升了电池稳定性,更为全球绿色能源转型提供了重要方案。
浅忘下雨天 · 2025-03-07 01:33 · 浙江杭州回复
希望这项技术早日普及,造福更多人。
潮客_u4khyv · 2025-03-07 01:32 · 浙江杭州回复
内伤破裂?给它加个“防护服”
妙981 · 2025-03-07 01:08 · 浙江绍兴回复
这一成果意义非凡,为钙钛矿电池发展助力,加速全球能源转型!
潮客_e5mzgr · 2025-03-07 01:02 · 山东济南回复
钙钛矿电池的突破,让环保电力离我们更近一步
将心比心换真心 · 2025-03-07 00:59 · 浙江杭州回复
看来不久后,我们就能用上更便宜的太阳能产品了。
醉书生 · 2025-03-07 00:53 · 浙江杭州回复
从材料配方到物理损伤,科学家们真是脑洞大开
潮客_2rujzm · 2025-03-07 00:52 · 广东广州回复
这一成果意义非凡,为钙钛矿电池发展助力,加速全球能源转型!
像最初 · 2025-03-07 00:49 · 福建福州回复
钙钛矿电池的突破,让环保电力离我们更近一步
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