上证报中国证券网讯（记者王玉晴）北京时间3月7日，华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授、杨双教授等在《Science》（《科学》）发表石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法，该方法旨在解决“钙钛矿太阳能电池稳定性差”的关键难题。

　　华东理工大学官方微信公众号发文介绍称，该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应，并提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法。使用该方法制备的太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下的T97工作寿命创下3670小时新纪录，有望为钙钛矿太阳能电池的产业化应用提供全新解决方案。

　　坚硬的石墨烯有望提升钙钛矿光伏寿命，推动产业化进程

　　题为《Graphene-polymer reinforcement of perovskite lattices for durable solar cells》（《石墨烯-聚合物增强钙钛矿晶格用于耐用太阳能电池》）的论文，由华东理工大学作为唯一通讯单位，通讯作者为侯宇教授和杨双教授，第一作者为该校材料学院博士研究生李庆。

　　为解决钙钛矿材料不稳定问题，首先要了解其不稳定的原因。该研究团队正是从“新原因”出发，找到了新的解决方法。

　　传统理论认为，光、热等因素直接引起钙钛矿的氧化还原、离子迁移等分解行为。而该研究团队发现，在太阳光照下，钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应，膨胀比例可超过1%，导致钙钛矿晶体之间产生挤压，加速了晶界区域的缺陷形成，造成了钙钛矿电池的性能损失。

　　石墨烯因其超高模量和化学稳定性被引入，通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物界面耦联方式，将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面，实现高均匀度、多功能性集成。

图石墨烯-聚合物耦合双层界面结构，实现兼具高强度、高韧性以及优异电荷输运特性的钙钛矿薄膜材料来源：华东理工大学

　　研究表明，石墨烯-聚合物双层结构有效限制了钙钛矿晶格的动态伸缩效应，将晶格变形率显著降低，减少了材料破坏。通过动态结构演变实验和计算模型验证，该耦合界面结构在光照、高温等环境下，确保了钙钛矿器件的长期稳定性，使太阳电池在标准太阳光照及高温（90℃）条件下，T97工作寿命达到3670小时。

图石墨烯-聚合物耦合界面实现钙钛矿太阳能电池工况寿命的新突破来源：华东理工大学

　　侯宇认为，该研究成果揭示了光伏性能退化的未知关键因素——光机械诱导分解效应，为克服稳定性瓶颈、推动钙钛矿器件的工业化生产提供了新方案。

　　中国钙钛矿研究领先，业界持续看好应用前景

　　作为全球钙钛矿光伏研究的重要力量，2025年以来，中国团队在钙钛矿光伏领域多次登上顶级期刊，如《Science》《Nature》系列等。

　　例如，仁烁光能联合南京大学研发团队在全钙钛矿叠层太阳能电池领域取得的科研成果，将光电转换效率提高至29.1%，刷新世界纪录。

　　此外，华中科技大学、南方科技大学等团队的研究成果也相继登上《Nature Photonics》和《Nature Materials》。

　　在产业界，钙钛矿光伏在地面电站、光伏建筑一体化等领域的应用前景广受讨论。中国科学院院士欧阳明高预测，钙钛矿太阳能电池可能成为影响新能源汽车行业的补能技术，推动新能源汽车革命。

（文章来源：上海证券报·中国证券网）