中国科研人员近日在钙钛矿太阳能电池领域取得关键性突破，为解决这一新型光伏技术长期存在的稳定性难题提供了创新方案。据中国媒体报道，华东理工大学研究团队通过引入石墨烯复合保护层，显著延长了电池使用寿命，为商业化应用铺平道路。

钙钛矿太阳能电池因理论光电转换效率高、材料成本低且具备柔性特征，被科学界视为颠覆传统晶硅电池的下一代光伏技术。然而，其光热稳定性缺陷导致实际工况寿命难以达标，成为制约产业化的最大障碍。该材料在光照下会产生超过1%的体积伸缩，反复形变导致内部结构破裂，类似“反复折叠的纸张最终断裂”。

华东理工大学清洁能源材料与器件团队在《科学》期刊发表的论文揭示，钙钛矿性能退化的核心机制在于此前被忽视的“光机械诱导分解效应”——光照引发的动态局域应力加速材料分解。据中国媒体报道，研究人员突破传统组分改良思路，转而采用物理加固策略，将单层石墨烯与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物耦合，形成仅头发丝直径万分之一的保护层。

实验数据显示，加装该保护层的钙钛矿电池在模拟真实环境的强光高温测试中，连续工作3670小时（约153天）后仍保持97.3%的初始效率。媒体报道称，此为当前同类技术中最长的稳定运行记录，标志着实验室成果向工程化迈出关键一步。

研究团队向《中国科学报》解释，石墨烯的超高模量有效抑制了钙钛矿晶格伸缩，而PMMA聚合物不仅充当粘合剂，还填补了材料表面微观缺陷。这种“防弹衣”式设计使薄膜机械强度提升两倍，膨胀幅度由0.31%降至0.08%，同时阻断离子扩散通道。

产业化路径与挑战

尽管技术突破显著，产业化仍需克服工艺难题。团队负责人侯宇向《中国科学报》透露，目前正与企业合作开发大面积石墨烯薄膜转移技术，但工艺优化“需要较长周期”。央视财经援引专家观点称，若量产成本可控，该技术可能推动建筑光伏一体化、柔性可穿戴设备等场景突破，甚至催生“发电玻璃”或手机充电膜等新产品形态。

研究团队在《中国科学报》采访中强调，此项工作不仅提供具体解决方案，更通过揭示光机械作用的影响机制，为后续研究开辟了通过物理工程改善稳定性的新方向。随着中国“双碳”战略推进，该项突破或为全球清洁能源转型提供新的技术路径，但实际应用仍需依赖后续工艺优化与供应链配套。