中国科学院化学研究所李永舫院士、孟磊研究员团队报告称，一款钙钛矿-有机叠层太阳能电池实现了28.04%的认证稳态光电转换效率，被报道为该类器件的世界纪录。相关研究于2026年7月13日发表于《自然》，并非此前问题中所称的8月21日。1820

这项成果的看点不只是效率数字。研究团队还针对宽带隙钙钛矿的一项关键弱点展开攻关：材料在光照下容易发生卤素离子重新分布，也就是所谓的光致卤素相分离。这一变化可能导致不同带隙区域形成，使电压和输出功率在运行过程中下降。

28.04%纪录意味着什么

这款单片式叠层电池的峰值效率达到28.80%，第三方认证的稳态效率为28.04%。18 中国科学院相关介绍还指出，集成有机底电池之前，其宽带隙钙钛矿顶电池已经实现了该类型较高的开路电压。26

在稳定性方面，团队及相关报道显示，器件连续光照625小时后仍保留初始效率的90%。1828

不过，这些数据应被理解为实验室电池结果。它们证明了器件在特定测试条件下的性能和耐光照表现，并不意味着该技术已经完成商业化生产验证，更不能直接视为已经具备航天飞行资格。

为什么要把两种电池叠在一起

叠层太阳能电池的基本思路，是把能够吸收不同光谱范围的两个光伏子电池上下组合。在此次设计中，宽带隙钙钛矿子电池位于上层，有机子电池位于下层，并以串联方式连接。25

• 宽带隙钙钛矿顶电池更适合吸收太阳光中能量较高的部分；
• 有机底电池可以进一步利用穿过钙钛矿层、能量较低的光子。

与单一吸收层相比，这种“分工协作”能够提高对太阳光谱的利用率。对于叠层器件而言，顶电池的带隙和底电池的带隙需要精确匹配，才能尽量减少光能浪费。

有机光伏层还可能凭借其材料特性，为上方钙钛矿层提供一定程度的环境屏蔽。不过，实际保护效果取决于完整器件结构、封装方式和工作条件，不能仅凭材料名称作出确定判断。

从制备到运行：全阶段抑制材料缺陷

混合卤素宽带隙钙钛矿适合用于叠层电池，因为它的带隙可以调节，从而与低带隙的后端电池配合。但在持续光照下保持这种结构稳定，始终是该领域的核心难题。

研究团队提出了被称为**“全阶段调控”**的思路。与只在薄膜形成后进行一次修补不同，该策略试图在材料准备、薄膜生长以及器件运行的整个过程中控制缺陷相关变化，并使用一种可发生光转化的添加剂来稳定混合卤素钙钛矿相。171821

研究目标是抑制光照诱发的卤素离子迁移和重新分布，避免材料内部形成带隙不同的区域。相分离得到控制后，钙钛矿子电池的电压以及叠层器件在光照下的输出就有望得到更好保持。1718

这一策略之所以重要，是因为宽带隙叠层器件的效率和稳定性往往相互牵制。若活性层在工作光照下迅速变化，那么测试开始时获得的高效率就很难转化为长期可用的性能。换句话说，真正有价值的纪录不仅要“跑得快”，还要“跑得久”。

柔性、轻量化和可卷曲应用的想象空间

钙钛矿和有机光伏层都可以采用溶液法沉积，这为涂布式制造提供了潜在路径。理论上，狭缝涂布（slot-die coating）和卷对卷（roll-to-roll）工艺有望用于生产轻薄、柔性且能够适应曲面的器件，但此次纪录本身并未证明已经实现商业规模制造。

该领域此前已经出现刚性和柔性钙钛矿-有机叠层器件，说明这种结构确实具有发展柔性光伏的潜力。10

可能的应用方向包括：

• 融入曲面建筑外立面的建筑一体化光伏；
• 可穿戴或可弯折的供电设备；
• 对重量敏感的无人机电源系统；
• 需要降低质量和收纳体积的航空航天结构。

在这些场景中，决定产品价值的未必只是最高效率。一块足够轻、可以弯折或贴合曲面的太阳能电池，可能适用于传统刚性组件难以安装、运输或展开的地方。

能否用于可卷曲卫星太阳翼

从概念上看，这一方向具有吸引力：轻薄柔性的太阳能阵列可以在发射时折叠或卷起，进入轨道后再展开。如果器件同时具备较高效率，就可能在有限面积下提供更多电力，并减少发射阶段的质量和收纳空间压力。

但28.04%的实验室效率不能被直接解读为“已经可以上卫星”。真正的空间应用还需要通过一系列超出常规光照测试的验证，包括：

• 对紫外线和高能粒子辐射的耐受能力；
• 真空环境下的长期稳定性与逸气控制；
• 反复冷热交替造成的热循环耐久性；
• 发射、展开和在轨运行过程中的机械可靠性；
• 更大面积电池、互连组件和模块的性能一致性。

目前公开信息证明的是认证效率纪录以及连续光照下的稳定性表现，并没有证明其已经完成空间环境资格认证。从小面积冠军电池走向可执行任务的飞行系统，中间仍隔着组件放大、封装、互连和环境可靠性等多个工程环节。

下一步：从“冠军电池”走向可制造模块

接下来的关键工程目标，很可能是实现可重复的规模化制造：先把小面积纪录复制到均匀的子组件，再进一步制成具有可靠互连和封装的柔性模块。

研究人员还需要在热、光、湿度、弯折、真空和辐射等因素叠加的条件下，评估完整器件的表现。只有当高效率能够在更大面积上稳定复现，并经受住目标应用中的长期应力，实验室成果才可能真正转化为可部署产品。

因此，这项成果同时体现了两方面进展：一是钙钛矿-有机叠层太阳能电池实现28.04%的认证稳态效率纪录，二是通过面向全生命周期的材料调控，尝试让宽带隙钙钛矿在光照下更加稳定。它最终能否改变柔性光伏和航天能源应用，取决于这些优势能否经受住规模化生产和特定场景可靠性测试的检验。

中国科学院化学研究所李永舫院士、孟磊研究员团队报告称，一款钙钛矿-有机叠层太阳能电池实现了28.04%的认证稳态光电转换效率，被报道为该类器件的世界纪录。相关研究于2026年7月13日发表于《自然》，并非此前问题中所称的8月21日。1820

这项成果的看点不只是效率数字。研究团队还针对宽带隙钙钛矿的一项关键弱点展开攻关：材料在光照下容易发生卤素离子重新分布，也就是所谓的光致卤素相分离。这一变化可能导致不同带隙区域形成，使电压和输出功率在运行过程中下降。

28.04%纪录意味着什么

这款单片式叠层电池的峰值效率达到28.80%，第三方认证的稳态效率为28.04%。18 中国科学院相关介绍还指出，集成有机底电池之前，其宽带隙钙钛矿顶电池已经实现了该类型较高的开路电压。26

在稳定性方面，团队及相关报道显示，器件连续光照625小时后仍保留初始效率的90%。1828

不过，这些数据应被理解为实验室电池结果。它们证明了器件在特定测试条件下的性能和耐光照表现，并不意味着该技术已经完成商业化生产验证，更不能直接视为已经具备航天飞行资格。

为什么要把两种电池叠在一起

叠层太阳能电池的基本思路，是把能够吸收不同光谱范围的两个光伏子电池上下组合。在此次设计中，宽带隙钙钛矿子电池位于上层，有机子电池位于下层，并以串联方式连接。25

• 宽带隙钙钛矿顶电池更适合吸收太阳光中能量较高的部分；
• 有机底电池可以进一步利用穿过钙钛矿层、能量较低的光子。

与单一吸收层相比，这种“分工协作”能够提高对太阳光谱的利用率。对于叠层器件而言，顶电池的带隙和底电池的带隙需要精确匹配，才能尽量减少光能浪费。

有机光伏层还可能凭借其材料特性，为上方钙钛矿层提供一定程度的环境屏蔽。不过，实际保护效果取决于完整器件结构、封装方式和工作条件，不能仅凭材料名称作出确定判断。

从制备到运行：全阶段抑制材料缺陷

混合卤素宽带隙钙钛矿适合用于叠层电池，因为它的带隙可以调节，从而与低带隙的后端电池配合。但在持续光照下保持这种结构稳定，始终是该领域的核心难题。

研究团队提出了被称为**“全阶段调控”**的思路。与只在薄膜形成后进行一次修补不同，该策略试图在材料准备、薄膜生长以及器件运行的整个过程中控制缺陷相关变化，并使用一种可发生光转化的添加剂来稳定混合卤素钙钛矿相。171821

研究目标是抑制光照诱发的卤素离子迁移和重新分布，避免材料内部形成带隙不同的区域。相分离得到控制后，钙钛矿子电池的电压以及叠层器件在光照下的输出就有望得到更好保持。1718

这一策略之所以重要，是因为宽带隙叠层器件的效率和稳定性往往相互牵制。若活性层在工作光照下迅速变化，那么测试开始时获得的高效率就很难转化为长期可用的性能。换句话说，真正有价值的纪录不仅要“跑得快”，还要“跑得久”。

柔性、轻量化和可卷曲应用的想象空间

钙钛矿和有机光伏层都可以采用溶液法沉积，这为涂布式制造提供了潜在路径。理论上，狭缝涂布（slot-die coating）和卷对卷（roll-to-roll）工艺有望用于生产轻薄、柔性且能够适应曲面的器件，但此次纪录本身并未证明已经实现商业规模制造。

该领域此前已经出现刚性和柔性钙钛矿-有机叠层器件，说明这种结构确实具有发展柔性光伏的潜力。10

可能的应用方向包括：

• 融入曲面建筑外立面的建筑一体化光伏；
• 可穿戴或可弯折的供电设备；
• 对重量敏感的无人机电源系统；
• 需要降低质量和收纳体积的航空航天结构。

在这些场景中，决定产品价值的未必只是最高效率。一块足够轻、可以弯折或贴合曲面的太阳能电池，可能适用于传统刚性组件难以安装、运输或展开的地方。

能否用于可卷曲卫星太阳翼

从概念上看，这一方向具有吸引力：轻薄柔性的太阳能阵列可以在发射时折叠或卷起，进入轨道后再展开。如果器件同时具备较高效率，就可能在有限面积下提供更多电力，并减少发射阶段的质量和收纳空间压力。

但28.04%的实验室效率不能被直接解读为“已经可以上卫星”。真正的空间应用还需要通过一系列超出常规光照测试的验证，包括：

• 对紫外线和高能粒子辐射的耐受能力；
• 真空环境下的长期稳定性与逸气控制；
• 反复冷热交替造成的热循环耐久性；
• 发射、展开和在轨运行过程中的机械可靠性；
• 更大面积电池、互连组件和模块的性能一致性。

目前公开信息证明的是认证效率纪录以及连续光照下的稳定性表现，并没有证明其已经完成空间环境资格认证。从小面积冠军电池走向可执行任务的飞行系统，中间仍隔着组件放大、封装、互连和环境可靠性等多个工程环节。

下一步：从“冠军电池”走向可制造模块

接下来的关键工程目标，很可能是实现可重复的规模化制造：先把小面积纪录复制到均匀的子组件，再进一步制成具有可靠互连和封装的柔性模块。

研究人员还需要在热、光、湿度、弯折、真空和辐射等因素叠加的条件下，评估完整器件的表现。只有当高效率能够在更大面积上稳定复现，并经受住目标应用中的长期应力，实验室成果才可能真正转化为可部署产品。

因此，这项成果同时体现了两方面进展：一是钙钛矿-有机叠层太阳能电池实现28.04%的认证稳态效率纪录，二是通过面向全生命周期的材料调控，尝试让宽带隙钙钛矿在光照下更加稳定。它最终能否改变柔性光伏和航天能源应用，取决于这些优势能否经受住规模化生产和特定场景可靠性测试的检验。