上证报中国证券网讯（记者王玉晴）北京时间3月7日，华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授、杨双教授等在《Science》（《科学》）发表石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法，该方法旨在解决钙钛矿太阳能电池稳定性差的难题。这一创新成果为钙钛矿太阳能电池领域带来了新的曙光。

　　华东理工大学官方微信公众号发文介绍称，该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应，并提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新策略。采用该方法制备的太阳能电池器件，在标准太阳光照及高温下的T97工作寿命创下了3670小时的新纪录，为钙钛矿太阳能电池的产业化应用提供了全新思路。

　　石墨烯增强技术助力钙钛矿光伏寿命提升

　　题为《Graphene-polymer reinforcement of perovskite lattices for durable solar cells》（《石墨烯-聚合物增强钙钛矿晶格用于耐用太阳能电池》）的论文，由华东理工大学作为唯一通讯单位发表，通讯作者为侯宇教授和杨双教授，第一作者为该校材料学院博士研究生李庆。

　　针对钙钛矿材料的不稳定性，研究团队深入探究其根源，并提出了创新的解决方案。传统理论认为光、热等因素是导致钙钛矿分解的主要原因，而该研究团队则发现了光机械诱导分解效应，即太阳光照下钙钛矿材料的光致伸缩效应加速了其性能损失。

　　为应对这一挑战，石墨烯因其超高模量和化学稳定性被引入。研究团队通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物界面耦联方式，将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面，实现了高强度、高韧性的钙钛矿薄膜材料。

　　图：石墨烯-聚合物耦合双层界面结构，实现高强度、高韧性钙钛矿薄膜。来源：华东理工大学

　　研究表明，石墨烯-聚合物双层结构显著限制了钙钛矿晶格的动态伸缩效应，将晶格变形率大幅降低，有效减少了材料破坏。通过动态结构演变实验和计算模型的验证，该耦合界面结构在工作条件下能够有效抑制晶格变形及横向离子扩散，确保钙钛矿器件的长期稳定性。

　　图：石墨烯-聚合物耦合界面实现钙钛矿太阳能电池工况寿命新突破。来源：华东理工大学

　　基于这一设计，太阳能电池在标准太阳光照及高温（90℃）条件下，T97工作寿命达到3670小时，标志着钙钛矿太阳能电池稳定性的重大突破。

　　图：团队成员测试钙钛矿太阳能电池光电性能。来源：华东理工大学

　　侯宇教授指出，该研究不仅揭示了光伏性能退化的新机制——光机械诱导分解效应，还为克服钙钛矿薄膜的稳定性瓶颈提供了新的解决方案，有望推动钙钛矿器件的工业化生产和应用。

　　中国钙钛矿研究屡登顶刊，应用前景广受看好

　　作为全球钙钛矿光伏研究的重要力量，中国团队在钙钛矿光伏领域取得了显著成果。2025年以来，中国团队的钙钛矿光伏研究多次登上《Science》《Nature》系列期刊等顶级期刊。

　　例如，今年1月，仁烁光能联合南京大学研发团队在全钙钛矿叠层太阳能电池领域取得的科研成果发表于《Nature Materials》，将全钙钛矿叠层太阳能电池光电转换效率提高至29.1%，刷新世界纪录。

　　此外，华中科技大学团队和南方科技大学学者的研究成果也相继登上《Nature Photonics》和《Nature Materials》，展现出中国在钙钛矿光伏研究领域的强劲实力。

　　在产业界，钙钛矿光伏在地面电站、光伏建筑一体化等领域的应用前景已被广泛讨论。同时，钙钛矿太阳能电池也被视为可能影响新能源汽车行业的补能技术，为新能源汽车的能源供应提供了新的可能。

（文章来源：上海证券报·中国证券网）