钙钛矿光伏电池新突破：为极地、太空使用铺路，东南大学成果登 Nature_开源资讯

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2026-07-23 19:05:29

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7 月 23 日消息，东南大学今日宣布，东南大学材料科学与工程学院张天恺教授联合苏州大学李耀文教授、陈先凯教授团队，提出一种新型钙钛矿光伏电池界面层设计策略 —— 具有强“电子共振”结构的单分子层，相关成果 7 月 22 日发表于国际顶级期刊《Nature》。

该研究针对传统界面单分子层本征锚定强度低导致钙钛矿电池在严苛条件稳定性差的问题，提供了一种新的解决思路。

钙钛矿电池轻薄可弯折，能做成柔性发电薄膜，可用于穿戴设备、建筑墙面、太空与极地能源供给，是下一代光伏核心技术。但长期以来，电池内部一层仅单分子厚度的电荷提取界面极易脱落，产生大量缺陷，高温、冷热交替环境下发电效率快速下滑，成为规模化落地最大阻碍。

团队设计了“给体-受体-给体”电子共振分子结构，放大锚定基团电子云密度，缩短并加固分子与基底的连接共价键，让界面分子牢牢“粘”在基底上，同时分子铺展更均匀，兼顾发电效率与长期稳定。

器件在-40℃~85℃ 宽幅温度循环、85℃ 高温光照等多种严苛运行条件下的稳定性均得到了大幅提升，为钙钛矿太阳能电池拓展极地、太空等应用场景提供了可能。

在应用层面，全新的“电子共振”单分子层在 0.063cm2小面积器件和 15.64cm2模组器件上分别实现了 27.69% 和 23.63% 的认证器件效率，封装器件在多种严苛老化条件下的运行稳定性均实现了突破性增长。同时，该单分子层设计策略在柔性钙钛矿电池器件上的普适性也得到了可靠验证。

李耀文，陈先凯，张天恺为论文共同通讯作者，吴晓晓，寇雯雯为共同第一作者。

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