武汉大学成果登上《科学》，钙钛矿太阳能电池效率达27.1%，高温寿命提升25倍

2月27日，国际顶级学术期刊《科学》（Science）在线发表了武汉大学物理科学与技术学院王植平教授课题组的一项重要研究成果，为钙钛矿太阳能电池的产业化应用扫清了一道关键障碍。

钙钛矿太阳能电池被视为光伏领域最具潜力的下一代技术之一，但长期以来，如何让电池在保持高转换效率的同时兼具长期运行稳定性，一直是困扰业界的核心难题。现有高性能钙钛矿电池普遍依赖有机分子层来修饰内部界面，但这类材料在持续光照与高温环境下容易衰减，导致器件寿命受限，严重制约了实际应用前景。

针对这一瓶颈，王植平课题组提出了一种"原子尺度界面键合"技术方案。据武汉大学消息，该团队利用原子层沉积工艺，在电池内部的空穴传输层与电子传输层两个关键界面分别引入可调控的氧化铪（HfOx）中间层。在空穴传输层一侧，经退火处理的氧化铪层能够与自组装分子形成更强的配位结构，大幅提升界面的热稳定性；在电子传输层一侧，氧化铪层则通过化学键合锚定钝化分子，同时阻断碘离子向金属电极的迁移，从源头延缓器件性能衰退。

实验数据显示，基于该技术制备的p-i-n型钙钛矿太阳能电池实现了27.1%的功率转换效率，第三方认证效率达26.6%。更为关键的是，该电池在85°C、持续1个太阳光照的严苛条件下运行超过5000小时后，仍保持初始效率90%以上，高温工作寿命（T90）达到对照器件的25倍。

据了解，该研究所采用的原子层沉积技术与大面积生产工艺具备良好的兼容性，为钙钛矿光伏技术从实验室走向规模化量产提供了一条可行的界面解决路径。论文题为"Hafnium oxide interface stabilization for efficient， photothermally stable perovskite solar cells"，武汉大学博士后杨远航、博士研究生程思阳为共同第一作者，王植平为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。

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