近日，我院李桂香教授及其团队在国际顶级期刊《Nature Reviews Materials》上发表了题为“Resilience pathways for halide perovskite photovoltaics under temperature cycling”的前瞻性文章。该文章系统分析了循环热应力对钙钛矿光伏器件稳定性的影响，并提出了一系列提升器件耐温性能的策略，为未来钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供了重要的理论指导。
钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和轻质柔性等优点，被认为是下一代光伏技术的重要候选。然而，其稳定性问题仍然是实现大规模商业化的核心挑战之一。为此，李桂香教授团队对温度循环对钙钛矿太阳能电池的影响展开深入研究，表明温度波动可能引发不可逆的晶体相变，导致器件光电性能下降；不同功能层的热膨胀系数存在差异，易在界面处产生应力积累，从而影响器件的长期稳定性；此外，温度变化加剧了离子迁移，加速材料劣化，进一步降低器件性能。
针对这些问题，研究团队提出了一系列提升钙钛矿光伏器件耐温性能的策略，包括优化材料结构，通过离子掺杂和界面修饰提升钙钛矿的热稳定性；在器件内部引入缓冲层，以缓解热应力，提高机械稳定性；改进封装技术，以降低环境因素（如温度和湿度）对器件的影响，从而延长其使用寿命。研究不仅深入探讨了钙钛矿光伏材料的基础科学问题，还对实际应用中的温度耐受性设计提供了重要的理论指导，并提出建立更严格的温度循环测试标准，以更真实地模拟户外光伏应用环境，从而推动钙钛矿光伏器件的大规模商业化进程。
此次研究得到了东南大学材料学院及国际合作团队的大力支持，进一步彰显了东南大学在新能源材料与光伏技术研究领域的国际影响力。未来，研究团队将继续围绕钙钛矿光伏技术的稳定性挑战开展深入研究，助力我国光伏产业的高质量发展。
该论文的共同第一作者为吴录艳、胡帅锋和杨枫博士，通讯作者为东南大学材料学院李桂香教授、德国亥姆霍兹材料与能源中心Antonio Abate教授、河南大学李萌教授以及西班牙巴斯克大学Jorge Pascual博士。
论文链接：Nat Rev Mater (2025). https://doi.org/10.1038/s41578-025-00781-7
