孙欣欣

有机金属卤化物钙钛矿结构太阳能电池作为可再生的清洁能源，解除了能源紧缺的威胁。但目前这一电池的寿命还远远没有达到商业化的要求。因此如何在保证高效率的基础上，提高电池的稳定性，成为当今科学家面临的最大挑战。北京交通大学光电子技术研究所梁春军、李丹、何志群、由芳田老师携课题组学生承担起解决钙钛矿电池稳定性问题的重担，他们从基本结构、工作机理、界面调控、制备工艺等方面出发，势要制成高效率并且稳定性更好的钙钛矿太阳能电池器件。

为太阳能电池的研发而战

钙钛矿器件的不稳定与很多因素相关，但以电场、光照以及高温等工作条件最为棘手。受电场影响，钙钛矿光伏电池的电流电压会随测量条件的不同而不同，呈现出电流电压迟滞现象，而光照会引起钙钛矿光伏电池的快速退化，温度升高会加剧钙钛矿光伏电池的退化。因此，要大幅改善钙钛矿光伏器件的工作稳定性，还需要首先解决这三方面关键难题。

在太阳能电池材料筛选上，课题组虽然不是首发者，但在随后的研究中，课题组却从材料特性研究开始逐步实现反超，并后来居上。2015年，课题组和美国的一支研究团队，在采用不同的研究方法后，得出了相同的结论：有机无机钙钛矿材料存在大量可移动离子，这一特殊性能的发现为科学家们进行更深入的研究打开了一扇窗。

随后，各种拓展研究蜂拥而上。拥挤的赛道上，课题组一马当先，他们通过实验发现，钙钛矿器件性能与离子的迁移和在界面处的聚集情况密切相关，因此，如果能够控制和抑制钙钛矿器件的离子迁移和扩散，将会有效改善钙钛矿光伏器件的工作稳定性。……