马丁·格林教授: 钙钛矿稳定性或许5年解决,也可能永远解决不了

来源:光伏产业调查发布时间:2025-11-18 14:05:50

近日,马丁·格林教授在采访时表示,当前钙钛矿产业化的主要挑战集中在稳定性,其转换效率已达到较高水平,但要实现大面积规模化生产,还要在稳定性研究上做很多工作。

钙钛矿技术凭借超高效率、低成本制备等优势,成为全球光伏领域的焦点方向,但稳定性问题始终是制约其产业化的关键瓶颈。

马丁·格林教授预判:“或许未来五年会解决钙钛矿稳定性问题,当然,也有可能永远解决不了。”

针对钙钛矿技术未来发展的路径,马丁・格林教授认为钙钛矿与晶硅叠层电池技术有较好的发展潜力。

钙钛矿的核心稳定性问题集中在水、氧、光热下的分解(离子迁移+化学降解)。当前提升钙钛矿稳定性的主流技术集中在材料本征优化、界面调控、封装防护等多个维度,具体主流技术如下:

1. 组分与晶体优化技术:

一是组分工程,比如混合Cs/FA/MA阳离子和I/Br卤素,或用碘嵌入 - 脱嵌策略制备非合金化α - FAPbI₃薄膜,减少晶格畸变与相分离。二是添加剂工程,像5 - 氨基戊酸能螯合未配位Pb²⁺,氟化聚合物可延长器件光照寿命。三是结晶调控,反溶剂辅助结晶能将晶粒提升至微米级,气淬辅助结晶还可缩短结晶时间减少相分离。

2. 界面修饰与强化技术:

既可以用七氟丁酸钠形成疏水屏障,钝化表面缺陷并促使ETL形成致密层;也能集成晶圆级单层MoS₂到钙钛矿界面,物理阻挡离子迁移且化学钝化缺陷;还有北京大学开发的PEDOT:PSS/Cu:NiOₓ双层HTL结构,可提升热稳定性。

3. 封装隔离防护技术:

材料上可选聚合物/无机纳米粒子复合材料,或用ALD技术制备Al₂O₃阻隔层,大幅降低水氧渗透率;工艺上采用激光焊接实现高气密性封装,优化后的封装组件在双85条件下T80寿命已突破4000小时。

4. 机械与缺陷调控技术:

华东理工大学团队用石墨烯 - 聚合物耦合结构,抑制晶格伸缩与晶界破坏,使器件T97寿命达3670小时;同时可通过甲胺气体处理修复Pb - I悬空键,或等离子体处理消除表面缺陷,提升器件稳定性。


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