复旦团队研发出高效锡基钙钛矿太阳能电池，环保新突破
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2025年10月16日，复旦大学智能材料与未来能源创新学院梁佳研究员带领团队在新能源领域实现重大突破，成功研发出一种新型锡基钙钛矿太阳能电池。这项技术不仅在全生命周期内做到真正环保，更令人惊喜的是，它在光电转换效率方面打破了世界纪录，为绿色能源技术的发展开辟了新方向。
长期以来，传统钙钛矿太阳能电池都依赖铅元素，导致潜在的环境隐患。为了攻克这一难题，研究团队另辟蹊径，选择锡元素作为核心材料。锡具有优异的光电性能，且对环境无害，能够从根本上杜绝铅污染，真正实现从制备到废弃全流程的绿色可持续。
针对锡基材料易氧化、稳定性不足的技术难关，团队创新性地构建了“双层空穴传输层”结构。这一设计巧妙调控了界面电荷行为，不仅显著抑制材料氧化，还同步提升了载流子传输效率，促进了高质量锡基钙钛矿薄膜的形成。正是这一关键结构的优化，使得电池性能得到大幅提升。
经国际权威机构认证，这款锡基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到17.7%，超越了此前全球最高纪录16.5%，跃居同类技术首位。更值得称道的是，它在弱光条件下的表现尤为出色，室内光照环境下的转换效率已达到30%左右，远超目前广泛使用的硅基电池约10%的水平，展现出在低光场景下应用的巨大潜力。
研究团队同步推进了技术实用化进程，通过改进溶液工艺与薄膜沉积方法，成功制备出数平方厘米级别的高性能锡基钙钛矿薄膜，并在大面积器件中实现高效率输出。这表明该技术具备良好的可扩展性与工程适配性，为后续产业化铺平道路。
研究成果以基于均一埋底界面的锡基钙钛矿太阳能电池为题发表于《自然》期刊。论文展示了该技术在实际场景中的广泛应用前景。例如，可将此类电池集成于汽车顶部，在日常行驶与停放中持续供电，兼顾高效发电与使用安全，避免了铅泄漏带来的健康风险。
此项成果标志着我国在无铅化、可持续光伏材料领域迈出关键一步，也为未来清洁能源融入日常生活提供了安全、高效的解决方案。
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