德国慕尼黑工业大学的研究人员成功开发出一种提升钙钛矿光伏电池耐候性能的解决方案，旨在应对因天气变化导致的性能退化问题。

该研究团队与卡尔斯鲁厄理工学院、德国电子同步加速器及斯德哥尔摩皇家理工学院合作，揭示了钙钛矿材料在温度波动下发生退化的微观机制。研究结果发表在《自然通讯》期刊上，指出退化主要发生在初始“老化”阶段，电池的相对性能可能下降高达60%，并强调了热循环对早期退化的关键影响。

慕尼黑工业大学自然科学学院功能材料系主任彼得·穆勒-布施鲍姆教授表示：“如果我们希望这些电池安装在每个屋顶上，就必须确保它们不仅在实验室中表现良好，还能承受季节变化带来的压力。”他的团队确定了不稳定的微观原因，并设计了新策略，使叠层太阳能电池的顶层更坚固，以适应实际环境条件。

主要作者孙昆博士解释道：“我们揭示了一种微观‘拔河’现象触发了这种性能损失。材料内部产生张力，其结构发生变化——这会消耗功率。”研究方案聚焦于使用专门设计的分子“锚”来稳定脆弱的晶体结构，相关成果发表于《ACS能源快报》。研究人员采用特殊的有机分子作为间隔物，将结构固定在一起，类似分子支架。

实验显示，体积较大的有机分子1,4-苯二甲基铵（PDMA）作为更优的锚定剂，能产生更坚固的钙钛矿太阳能电池，在快速加热和冷却的机械应力下保持稳定。穆勒-布施鲍姆补充道：“通过理解这些微观机制，我们正在为新一代太阳能组件铺平道路，这些组件既高效又足够耐用，可满足数十年的户外使用。”

钙钛矿太阳能电池的稳定性问题一直是其商业化进程中的挑战，过去几年多项研究均证实这一点，包括去年10月悉尼大学的相关论文。该技术也作为2024年第四季度《光伏技术动力》季刊的核心内容，探讨了其作为下一代主导太阳能光伏技术的现实前景。