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。这一方法用来解决“钙钛矿太阳能电池稳定性差”这一关键难题。

钙钛矿+石墨烯 中国团队新成果登上《科学》

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，提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法。使用这种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。该研究成果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

这篇题为《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。

要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”，找到了新的解决方法。

华东理工大学发文介绍，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%。这导致钙钛矿晶体之间产生挤压，并在晶界附近积累局部应力，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。

“我们发现，这类‘动态应力’才是诱发材料分解的元凶，这就是光机械诱导分解效应。”侯宇在华东理工大学文章中称。

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为应对光机械诱导分解效应，石墨烯登场了。

石墨烯具有约1 TPa的超高模量（指超强的抵抗形变能力），是钙钛矿材料模量的50-100倍，且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学稳定的优点。

该团队发现，可以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，从而实现两者的高均匀度、多功能性集成。