《材料未来》杂志发表的一项研究，为可扩展宽带隙钙钛矿太阳能电池的退化机制提供了关键见解，这一成果代表着向商业可行的高效钙钛矿太阳能技术迈出重大进步，是未来可持续能源生产的关键一步。

宽带隙(WBG)混合有机卤化铅钙钛矿因良好光电特性，成为超高效串联太阳能电池顶部电池吸收器的合适候选者。然而，其在光照和高温下稳定性较差，原因是相分离机制导致构成钙钛矿晶体的溴化物和碘化物物质分离，阻碍层稳定性。此前虽有技术探索克服此现象，但成功应用于完整器件且在不同应力条件下的报道极少，且多数文献中器件采用实验室规模、不可扩展技术制造，限制了工业应用。

此次研究中，来自比利时微电子研究中心(IMEC)、哈瑟尔特大学和根特大学的研究人员，对 WBG 钙钛矿电池与更稳定的窄带隙器件的退化进行了彻底并行分析。他们采用源自国际有机光伏稳定性峰会(ISOS)协议的标准方法，即 ISOS - D2 和 ISOS - L2 来测试稳定性，并使用全面电气特性分析工具箱了解性能下降原因。

研究结果表明，无论在黑暗中还是光照条件下，热应力对太阳能设备稳定性影响至关重要。在黑暗条件下，失效主要由电荷传输层引起;在光照条件下，失效则与吸收材料本身的降解有关。不同应力条件下观察到不同降解模式，强调“钙钛矿稳定性”并非绝对概念。ISOS - D2(暗态热应力)下的降解源于钙钛矿/ETL 层问题，ISOS - L2(光照下的热应力)下的降解由钙钛矿吸收层急剧劣化引起，这一发现凸显了热量在相分离及 WBG 钙钛矿操作条件下降解过程中的作用，此前许多研究忽视了这一点。

研究团队通过符合行业标准的加速压力测试，绘制出关键故障路径，为增强设备长期稳定性提供了更清晰思路。不过，该材料要实现工业规模应用，还有多个步骤待完成。首先，需更详细了解不同应力条件下纳米级的退化情况，同时从材料、电池和模块层面提高宽带隙钙钛矿稳定性;其次，设备应在更广泛应力条件下测试，户外现场部署是核心，以发现新退化模式，并明确最能重现实际条件的加速测试;最后，技术商业化过程中应制定明确行业稳定性标准，配合适应性强、标准化的加速压力测试。

这项工作对理解宽带隙钙钛矿太阳能电池的稳定性问题具有里程碑意义，有望推动其商业化及下一代超高效太阳能电池技术的出现。

更多光伏电站相关新闻，请查阅光伏电站开发建设专题。

更多信息： Jonathan Parion 等人，《可扩展宽带隙钙钛矿电池性能退化的深入研究》，《材料未来》(2025 年)。