钙钛矿-有机叠层太阳能电池，这个名称听起来有些拗口，但这项前沿技术正在悄然改变光伏领域的发展格局。然而，它面临着一个核心难题——宽带隙钙钛矿材料在制备与运行过程中，成分分离的问题始终挥之不去，导致器件性能快速衰减。这就像好不容易搭建好的积木塔，还未稳固多久便开始松动散落。

北京时间7月13日，中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员团队在《自然》期刊上发表了一篇论文，提出了一项创新解决方案。他们设计了一种“全阶段调控”策略，核心在于引入一种可光转换的添加剂分子。研究结果显示，他们制备出的钙钛矿-有机叠层太阳能电池，稳态光电转换效率达到了28.04%（经第三方机构认证），一举刷新了该类器件的世界纪录。更令人振奋的是，该策略使电池从“惧光”转变为“驭光”，为这种新型电池走向实际应用扫清了障碍。

新一代光伏技术的重要方向

近年来，钙钛矿太阳能电池与有机太阳能电池等新一代光伏技术发展势头迅猛。它们共同的优势在于：能够实现超薄、超轻的形态，并且支持大面积柔性制造。这使得它们特别适用于建筑光伏一体化、便携式能源、可穿戴设备、无人机，乃至空间供能等对轻量化要求极高的应用场景中。

然而，单层电池的提升空间有限，若要进一步突破效率瓶颈，就需要采用“组合策略”。叠层太阳能电池技术应运而生——通过中间连接层，将多个不同带隙的子电池垂直堆叠，从而更充分地吸收太阳光谱中的能量。其中，钙钛矿-有机叠层太阳能电池被公认为最具发展潜力的方向之一，兼具高效率、高稳定性与广泛的应用前景。

从“惧光”到“驭光”

相分离问题，几乎是贯穿钙钛矿材料从“诞生”到“工作”全过程的重大挑战。它如同材料内部的“隐患”，持续削弱器件的效率与稳定性，成为制约该技术落地的核心瓶颈。

研究团队设计了一种可光转换的添加剂分子，代号为TDB。孟磊研究员解释得非常清晰：“这项研究的关键难题，在于让高溴含量宽带隙钙钛矿从‘惧光’转变为‘驭光’。”而TDB分子正是实现这一转变的核心工具——它从源头到使用全过程，都在有效抑制相分离现象。

效率与稳定性双突破

基于这套调控思路，研究团队制备出的钙钛矿-有机叠层太阳能电池，实现了28.80%的光电转换效率，经第三方认证的稳态效率也达到28.04%，再度刷新了世界纪录。更值得关注的是，在持续光照运行625小时后，器件依然保持了初始效率的90%，展现出优异的工作稳定性。

李永舫院士指出，钙钛矿-有机叠层太阳能电池具备轻量化、柔性化与高比功率等独特优势，不仅能为全球能源结构转型和可持续发展提供新路径，还能广泛应用于建筑、交通、可穿戴电子设备等地面场景，甚至在卫星、空间站与深空探测等航天领域发挥重要作用。展望未来，太阳光不仅服务于地球上的生产生活，更可能成为人类迈向更远太空的重要能源保障。