德国赫姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)的科学家在阿德勒斯霍夫校区开展了一项长期户外实验，将包括钙钛矿太阳能电池在内的多种光伏材料置于真实天气条件下，持续记录其性能变化。该研究由Carolin Ulbrich博士和Mark Khenkin博士主导，历时四年，相关成果发表于《先进能源材料》杂志，为钙钛矿电池的户外适用性提供了迄今最长的实测数据。

实验中，HZB团队在屋顶搭建了大型户外测试站，安装了配备太阳能电池和测量技术的支架，使其常年暴露于自然环境中。研究重点关注的钙钛矿电池由HZB的Eva Unger团队制造，实验室规模下其效率已达26.95%，且具有成本低、易制造的优势，首批商业化产品已进入市场。然而，户外长期性能数据对预测其实际能量产量和使用寿命至关重要。

实验结果显示，在柏林高纬度试验场，钙钛矿电池夏季性能稳定，前两个夏季峰值功率几乎未变，四年间绝对功率仅下降约2%;但冬季效率下降约30%。研究团队分析，这一季节性波动与光谱分布变化密切相关：柏林夏季阳光中“蓝光”成分占比更高，而钙钛矿电池对蓝光的转化效率更高;冬季则以“红光”为主，导致发电效率降低。相比之下，靠近赤道地区的光谱变化较小，钙钛矿电池全年发电量可能更稳定。

此外，研究指出，钙钛矿电池与成熟光伏技术的另一区别在于其效率会随昼夜循环可逆变化，这一特性加剧了季节性波动。数据评估工作由博士生Marko Remec完成，团队通过系统分析为理解钙钛矿电池在真实环境中的行为及其受外部条件的影响提供了关键依据。

目前，该研究为优化钙钛矿电池的户外应用提供了重要参考，未来研究将进一步探索降低季节性波动的方法。

更多信息：Marko Remec等，《钙钛矿太阳能电池的季节性：基于 4 年户外数据的洞察》，《先进能源材料》(2025 年)