维度网讯，韩国蔚山大学（University of Ulsan）、韩国科学技术院（KAIST）、蔚山科学技术院（UNIST）、光州科学技术院（GIST）和韩国大学（Korea University）的研究人员合作开发出一种无封装混合钙钛矿/有机太阳能电池，在85摄氏度和85%相对湿度的湿热条件下工作3000小时后，仍能保持95%以上的初始效率。

传统钙钛矿太阳能电池对水汽和热量高度敏感，通常需要昂贵的封装材料来保证稳定性。此外，将钙钛矿与有机材料混合集成时，界面能级失配会导致空穴积累，加速电荷复合，缩短器件寿命。研究团队通过多物理场建模，识别出电荷积累的关键位置，并设计了一种级联空穴传输能级结构。他们采用具有深HOMO能级的给电子聚合物，实现了定向空穴传输，从而抑制了钙钛矿体相和界面处的复合。

优化后的电池实现了27.18%的冠军功率转换效率（经认证为26.71%）。在85摄氏度、85%相对湿度的湿热条件下测试3000小时后，器件效率保持率超过95%。根据模拟预测，在25摄氏度环境下，该电池效率衰减至初始值80%所需的时间约为35590小时，相当于超过四年无需封装。

这项研究的突破主要基于几个关键设计：通过元件结构本身提高耐水性，减少水汽对脆弱钙钛矿区域的直接暴露；改进界面，限制水汽触发的非辐射复合位点形成；能级工程防止电荷在界面处积累，空穴传输层形成的“级联”路径引导空穴单向传输；优化的界面选择性降低了电子和空穴相遇复合的概率，并减少了钙钛矿体相中的非辐射损失；同时，抑制边界电荷积累也缓解了湿热条件下促进离子运动的局部电场，延缓了离子迁移和电化学降解。

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