东南大学李桂香等人AFM:钙钛矿光伏中的缺陷自愈合策略驱动长期可靠性与性能提升

来源:知光谷发布时间:2025-10-28 09:14:21

钙钛矿太阳能电池(PSCs)的能量转换效率已超过27%,但其商业化应用仍受限于材料本身的不稳定性及对环境应力(光、湿、热、机械应力)的敏感性。自愈合策略通过实现在运行中对缺陷的原位修复,为解决上述问题提供了可行路径。

本综述美国圣母大学Qing Cao、河南大学李萌和东南大学李桂香等人系统阐述了钙钛矿的降解路径(可逆与不可逆过程)及缺陷自愈合的基本机制,重点分析了三类主要策略:i)组分工程调控缺陷动态;ii)引入强韧聚合物/杂化网络以抑制机械与环境降解;iii)构建具有动态键合能力的自愈合体系。文中结合典型研究案例,分析了自愈合机制的激活条件、修复机理以及在弯曲疲劳、热循环和长期光照下的稳定性提升效果。

此外,本文还探讨了自愈合策略与卷对卷制造、柔性电子、建筑一体化光伏等规模化应用的兼容性,为实现从实验室验证到工业级部署的转化提供了路径。

文章亮点:

  1. 系统解析自愈合机制与策略从组分调控、聚合物网络构建到动态键合系统,全面梳理了钙钛矿在光、热、湿、机械应力下的自愈合路径,为材料设计与器件优化提供理论依据。
  2. 动态键合实现高效自修复引入酰肼键、二硫键、二硒键等动态共价键,以及氢键、配位键等非共价作用,赋予材料在热、光等温和条件下自主修复裂纹与缺陷的能力。
  3. 面向规模化应用的兼容性设计自愈合策略与卷对卷工艺、柔性器件、大面积模组及叠层电池相结合,展现出在柔性电子、建筑光伏、空间能源等领域的广泛应用潜力。

X. Zhang, Q. Cao, L. Wang, et al. “ Defect-Healing in Perovskite Photovoltaics Driving Long-Term Reliability and Performance.” Adv. Funct. Mater. (2025):e23417.

https://doi.org/10.1002/adfm.202523417

责任编辑:wanqin
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
推进多场景试点应用!《江苏省推进钙钛矿光伏电池试点应用实施方案》发布来源:江苏省发改委 发布时间:2026-09-20 09:09:30

江苏省于2026年9月14日印发《推进钙钛矿光伏电池试点应用实施方案》,明确以多场景验证为路径,加快钙钛矿光伏技术工程化落地。方案提出到2030年,建成一批技术先进、效益显著的试点项目,形成全国领先的创新与应用试点体系。重点布局五大应用场景:“钙钛矿光伏+交通设施”,推动铁路、公路、港口及车载光伏应用;“+建筑”,推广光伏瓦、幕墙等BIPV产品;“+矿区”,结合生态修复实现能源开发与环境治理协同;“+海上风光同场”,开展高盐雾、高湿热环境实证;以及“+其他”,拓展至零碳园区、农(渔)光互补、可穿戴设备和航空航天等领域。配套强化项目试点、政策激励、市场消纳与标准认证四大支撑举措,全面助力钙钛矿光伏产业化与绿色低碳发展。(198字)

全球钙钛矿竞速,晶灵以唯一材料合作方进入澳洲国家级项目!来源:投稿 发布时间:2026-09-18 14:45:50

钙钛矿-晶硅叠层电池产业化加速,晶灵科技作为唯一中国材料方参与澳大利亚630万澳元国际攻关项目。其高纯度微晶材料已量产供货,多项技术创世界纪录,并布局太空光伏、BIPV等前沿场景,推动钙钛矿材料自主可控与全球验证。

国内首次柔性钙钛矿光伏组件级在轨验证启动来源:炎和科技 发布时间:2026-09-18 08:41:14

9月17日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射快舟十一号遥三火箭,将天仪51星与52星送入预定轨道。其中,炎和科技自主研发的柔性钙钛矿光伏组件搭载天仪52星进入太空,正式启动国内首次组件级柔性钙钛矿光伏在轨工程化验证。该试验聚焦空间极端环境下的全工况考核,包括高真空、±100℃温度循环、高能粒子辐照及原子氧侵蚀等多因素耦合条件,重点评估组件在热循环疲劳、辐照退化和机械震动下的电学输出特性、连接可靠性与力学稳定性。所有核心性能参数通过星上遥测系统实时回传。区别于以往小尺寸器件的原理性验证,本次任务首次面向工程应用,覆盖电学、连接、力学三大维度,旨在填补国内商业航天领域柔性钙钛矿光伏在轨工程数据空白,标志该技术由实验室研究正式迈入工程化应用验证阶段。(198字)

美国二季度光伏新增11.4GW同比飙升45%:一场与税收抵免到期赛跑的"抢装"来源:国际能源小数据 发布时间:2026-09-15 09:13:22

美国2026年第二季度光伏新增装机达11.4GW(直流侧),同比增长45%,创同期历史新高,上半年累计新增19.2GW,占全美新增发电容量的45%。此轮增长主要由公用事业规模项目拉动(二季度新增9.6GW,同比增61%),而户用光伏则同比下降12%。驱动因素在于政策窗口期:特朗普政府计划自2026年7月4日起逐步取消可再生能源税收抵免(ITC/PTC),“安全港”条款促使开发商集中抢并网或抢开工以锁定补贴资格,形成“抢装潮”。尽管许可审批、电网扩容等挑战持续存在,但Lazard研究指出光伏仍是美国成本最低的电力来源,行业正加速从“政策驱动”转向“市场驱动”,二季度数据标志着旧补贴周期的尾声与新发展阶段的开启。(199字)

西南地区首个工业级钙钛矿/晶硅叠层光伏实证项目落地云南来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-09-09 09:24:56

西南地区首个工业级钙钛矿/晶硅叠层光伏实证项目在云南丽江落地,依托云南省重大科技专项“绿氢高效制备关键技术研究及应用”,由昆明理工大学、三峡集团云南公司与仁烁光能联合实施。项目突破两大核心技术瓶颈:一是研发出稳定性显著提升的钙钛矿/硅叠层太阳能电池,光电转化效率达33%,双85老化1100小时后性能保持率超90%;二是开发出高性能钴基非贵金属电解水催化剂,实现大电流下高效稳定制氢。配套建成1000Nm³/h“光伏直连制氢”示范工程,年产绿氢320吨,并投运高原适用的集装箱式氢燃料电池热电联产系统,形成覆盖“发电—制氢—储运—用能”的全链条零碳微循环模式。(199字)

通威受邀参加首届“钙钛矿+X”叠层光伏产业发展大会,分享规模化制备最新进展来源:通威股份 发布时间:2026-08-27 09:01:37

通威在钙钛矿-晶硅叠层电池领域实现重大突破:首创兼容异质结产线的“气相沉积-溶液两步法”,5MW全自动试验线贯通,商用尺寸电池效率达32.68%,组件功率776W;攻克大面积成膜、UV防护、低应力封装等量产难题,加速迈向商业化应用。

又一晶硅钙钛矿叠层薄膜电池产线正式投产来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-08-21 09:07:53

2026年8月18日,中山市光极绿能新材科技有限公司位于小榄镇的晶硅钙钛矿叠层薄膜电池产线正式投产,标志着该企业推动下一代高效光伏技术产业化取得实质性进展。公司成立于2024年,专注钙钛矿光伏技术研发与转化,产品涵盖叠层薄膜电池及钙钛矿透明发电芯片。当前规划年产透明发电芯片10万平方米,并已签约总投资2000万元的钙钛矿异质结研发生产项目。区别于传统刚性组件,光极绿能聚焦柔性化、轻量化、建筑一体化等差异化方向,契合卫星太阳翼、BIPV、农光互补等新兴应用场景需求。产线投产正值钙钛矿产业由实验室效率突破迈向规模化量产的关键阶段,为其技术从“能做”到“好用”的工程化验证提供了实践样本。(198字)

硒钼科技与贝克勒尔签署战略合作协议 共同开发高效高稳定性钙钛矿材料来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-08-20 08:55:18

2026年8月15日,硒钼科技与贝克勒尔签署战略合作协议,聚焦高效高稳定性钙钛矿材料的联合研发。硒钼科技作为AI for Science(AI4S)领域先行者,依托自主物理建模算法与融合物理约束的AI生成模型,致力于加速新材料发现;贝克勒尔则为专注钙钛矿-晶硅叠层电池产业化的新锐企业,拥有沈文忠、蔡墨朗等光伏领域资深专家的技术支撑。双方将结合硒钼科技的AI驱动材料设计能力与贝克勒尔在钙钛矿材料性能、器件结构及稳定性方面的实验数据与工程经验,构建“理论设计—高通量计算—合成验证—反馈优化”的闭环研发范式,重点突破钙钛矿本征稳定性瓶颈。合作成果将形成面向产业链的AI驱动材料发现产品,并计划未来向更广泛的AI for Material领域拓展。(199字)

央视总台CGTN海内外平台矩阵式点赞天合光能:以技术创新解码绿色未来来源:天合光能 发布时间:2026-08-18 09:16:10

CGTN纪录片《绿色密码》首集上线,聚焦常州天合光能,展现其41次刷新光伏世界纪录的硬核创新——钙钛矿-晶硅叠层组件功率达907W、效率29.2%,专利758项全球领先。影片全球多平台播出,讲述中国光伏从“三头在外”到引领世界的跨越,及向绿电智算架构定义者跃升的全新征程。

给钙钛矿“抛光上漆” 太阳能电池也可兼得“高效”与“长寿”来源:光明日报 发布时间:2026-08-17 09:38:20

北京大学周欢萍教授团队针对钙钛矿太阳能电池“高效率”与“长寿命”难以兼顾的难题,提出一种基于等离子体的表面工程新策略:先用氩气等离子体物理刻蚀去除缺陷富集的表层(“抛光”),再利用四氟化碳等离子体激活氟物种,原位生成4–7纳米厚、连续致密的氟化铅保护层(“上漆”)。该方法显著降低界面缺陷密度约一个数量级,优化能级排列,提升电荷提取效率。实验表明,小面积电池光电转换效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环应力下均表现出优异稳定性。该技术为高性能钙钛矿光伏产业化提供了新路径。

光伏“涨价潮”虚实:关于话语权与生存权的博弈来源:索比光伏网 发布时间:2026-08-17 09:19:02

本文围绕光伏行业近期出现的“涨价潮”展开深度剖析,指出当前硅料等环节的提价行为并非单纯供需反转所致,而是一场以“市场化出清”为目标的结构性博弈。文章强调,8家硅料企业联合签署《反内卷倡议书》,核心诉求并非统一抬价,而是确立“售价不低于各自完全成本”的底线规则,旨在倒逼高成本、高能耗、低现金流的落后产能退出市场。作者区分了报价、成交价与趋势价,指出目前实际成交仍徘徊在3万元/吨左右,硅料市场尚处“无订单成交”状态,价格锚定尚未转化为真实交易。同时,产业链价格传导受限于终端电站收益率(IRR)这一刚性天花板,下游采购选择权实质掌握话语权。最终,涨价只是表象,真正的博弈在于企业生存权与上下游议价权的再分配,其成败取决于后续是否出现真实减产、库存下降与持续成交——这轮行情的本质,是一场迟来的、高质量的产业出清。