近日，复旦大学智能材料与未来能源创新学院梁佳青年研究员团队研发出锡基钙钛矿太阳能电池，实现了全生命周期无害，突破了光电转换效率的世界纪录。相关成果以《基于均一埋底界面的锡基钙钛矿太阳能电池》（Tin-based perovskite solar cells with a homogeneous buried interface）为题，于北京时间10月15日晚间在《自然》（Nature）期刊以加速预览的形式在线发表。
在全球清洁能源的竞赛中，钙钛矿太阳能电池以高效率、低成本和易加工等优势成为新一代光伏技术的热门方向。然而，这一技术体系的核心材料含铅，潜在的环境与健康风险始终如“达摩克利斯之剑”般悬于头顶。如何在兼顾性能的前提下摆脱“铅”的束缚，实现真正绿色无害的光伏发电？这是国际学界亟待解决的关键问题。
自2021年回国加入复旦，梁佳团队便致力于破解这一问题。为实现绿色无害化，他们将目光锁定在同样具有优异光电特性、但环境友好的“锡”元素上。梁佳表示，团队的目标很明确，就是打造一款真正绿色、全生命周期无害的太阳能电池。
过去五年，梁佳团队围绕缺陷调控、界面优化、载流子抽取和功能层设计等关键科学问题持续攻关，系统建立了从材料生长到能带调控和界面工程的完整技术体系，成功制备出绿色环保和转换高效的锡基钙钛矿太阳能电池。这一成果经第三方权威认证，光电转换效率达到了17.7%，打破了此前16.5%左右的钙钛矿光电转换效率世界纪录，成为目前锡基钙钛矿太阳能电池转换效率的世界第一。
梁佳表示，这项技术特别适合在与人类密切接触的能源领域发挥作用。他举例道，汽车车顶可以直接使用该太阳能电池，在实现稳定发电的同时，有效避免铅元素带来的中毒隐患。
下一步，团队希望与相关领域企业建立合作，建设实验基地，推进锡基钙钛矿太阳能电池的产业化。未来，这一绿色光伏技术有望在光伏建筑一体化、可穿戴能源器件、汽车车顶以及离网清洁供能系统等领域实现广泛部署。
