人民日报官宣中国科技新突破！称其刷新科学界认知，是未来之光！

2025-03-10 17:55·初八没烦恼

 3月9日，人民日报官方账号公布了一个振奋人心的好消息，并且标题相当罕见，使用了“世界首次”“刷新科学界认知”这样的句子，足见这一进展的分量。华东理工大学的一项最新研究，研究团队经过努力，破解了钙钛矿太阳能电池寿命短的世界性难题！这个钙钛矿太阳能电池到底是个什么东西，为何被称之为“未来之光”呢？

钙钛矿电池有何优劣？

作为第三代光伏技术的代表，钙钛矿电池近年来被寄予厚望。与传统晶硅电池相比，它的优势堪称“降维打击”，理论光电转换效率最高可达31%（单结）甚至50%以上（多结），远超晶硅电池的29.4%天花板。关键钙碳矿电池的生产成本更是低至晶硅电池的一半，生产能耗仅为后者的十分之一，组件总成本不过五六毛钱。更吸引人的是，钙钛矿材料轻薄柔软，未来甚至能做成“发电贴纸”贴在窗户或衣服上，彻底打破光伏板笨重的刻板印象。简单来说，钙钛矿电池相对于晶硅电池来说，就如同3G到4G的差距，带给民众的便利性可想而知，被称为“未来之光”并不是个噱头。正因为此，我国政府在2022年就出台了实施方案，九个部门联合提出，希望在2025年实现低碳核心技术的重大突破，而钙钛矿太阳能电池就是其中一个关键。不过，钙钛矿太阳能电池这些优点的背后，也藏着一堆“硬伤”。虽然实验室里巴掌大的电池效率惊人，但一放大就“缩水”。材料中的铅元素也存在污染环境的可能。最致命的是寿命问题，在阳光照射下，普通钙钛矿电池的寿命仅3000小时（约4个月），而晶硅电池能用25年。想象一下，一块太阳能板用半年就报废，再便宜市场反响也不会好！为了能解决这个最知名的寿命难题，我国的科学家进行了长时间的研究。

中国团队的破局之道

为何钙钛矿电池如此“短命”？华东理工大学的研究团队发现，问题出在材料本身的物理性格缺陷。当阳光照射时，钙钛矿材料会像气球一样反复膨胀收缩，内部晶体结构逐渐崩坏。这种伤害积累到一定程度，电池性能便出现了断崖式下跌，因此导致钙钛矿电池成了个“短命鬼”。值得一提的是，这也是我们华东理工大学的研究团队首次发现钙钛矿电池的短命的根本原因。因此人民日报在报道时使用了“全球首次”这样的形容。既然发现了问题，那么下一步就是解决问题。但是，这个问题是材料性问题，并不是很容易就能够解决的。但我们的研究团队突发奇想，萌生了一个大胆的想法。既然是由于膨胀导致的破裂，那么不让材料膨胀不就行了？为此，科学家们想出了一个妙招，用石墨烯和特殊聚合物制成一层仅有头发丝万分之一的超薄保护膜，给钙钛矿材料穿上“纳米级防弹衣”。简单来说就是给钙钛矿材料套上了一个壳，阻止它不受控的膨胀。实验显示，这层膜将材料膨胀幅度从0.31%压缩到0.08%，抗压能力直接翻倍。经过模拟实际环境的严苛测试，改进后的电池在强光高温下持续工作3670小时，关键发电效率仍保持在97%。相对于此前的3000小时的最高限度，这已经是质的突破了，毕竟这3670小时并不是最终的极限。这一数据不仅刷新行业纪录，更让钙钛矿电池从实验室走向现实应用成为可能。有意思的是，过去十年全球同行大多聚焦于改良材料配方，而中国团队另辟蹊径，首次从物理结构入手解决问题。这项研究显然是给全世界的科学价打开了新思路！随着寿命瓶颈的突破，全球钙钛矿电池的商业化进程必将会按下快进键。据透露，相关技术已进入企业合作试验阶段，未来或将催生发电玻璃幕墙、可折叠充电毯等全新应用场景，光伏发电的再也不像如今这么笨重，需要大大的太阳能板了。关键是按照研究团队估算，其量产成本仅为晶硅电池的三分之一，且效率仍有提升空间。这项突破的意义不仅在于技术本身，更在于它展现了中国科研从“跟跑”到“领跑”的转变。当全球还在为钙钛矿的稳定性头疼时，中国方案已为绿色能源革命提供了新选项。或许用不了多久，家家户户的窗帘都能发电，手机贴层膜就能晒太阳充电。很显然，这场由中国人推动的能源变革，正在照亮未来！中国科学家突破钙钛矿电池寿命瓶颈，让“发电窗帘”“充电贴纸”从科幻走进现实！如果未来太阳能技术能像“隐形能源”一样融入生活，你最期待哪些场景？是希望手机晒晒太阳就能续航一整天，还是憧憬整栋大楼的玻璃幕墙都能自主供电？