近日，我院马俊杰等人与中科院化学所宋延林教授领衔的科研团队，在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展，提出光电材料与环境防护的“铠甲”协同策略，实现了光电转换性能与环境友好性的双提升。这一成果不仅推动了高效光伏技术的发展，更为环境工程领域提供了全新的污染防控思路。

钙钛矿太阳能电池因卓越的光电转换效率（PCE）而成为新一代光伏技术的明星，但其运行稳定性差与铅泄漏风险一直是阻碍产业化的核心瓶颈。传统依赖外封装的防护方式难以彻底解决这一环境难题。如何在保障高效率的同时，有效控制重金属污染，成为跨学科亟需攻克的关键挑战。

科研团队首次将光电材料结构工程与环境污染控制技术深度融合，构建了内置化学密封网络协同封装体系，并引入平衡压缩应变场，从材料内部显著增强薄膜结构刚性，如同为钙钛矿穿上一层“环保铠甲”。利用原位平面分辨阴极发光与深度分辨掠入射广角散射技术，研究揭示了铅次生相在薄膜内部的空间退化演变机制，为环境工程中的重金属迁移抑制提供了精确的物理化学依据。最终实现了受损器件高达96.98%的铅泄漏抑制率。在光电性能方面，器件PCE高达26.11%，100 cm²组件PCE稳定在20.41%。未封装器件在高湿度环境下稳定运行2160小时后仍保持97.05%的初始效率，体现出优异的环境适应性与长期稳定性。机制研究发现，应变场显著提升了与铅相关降解反应的热力学能垒，内封装分子网络上的路易斯碱基团则精准捕获并固定解离的铅离子，实现了从材料微观结构到环境宏观安全的全链条防护。

该研究展示了钙钛矿光电材料在环境工程领域的应用潜力，提出了可同时提升光伏性能与环境安全性的系统性解决方案。这一成果为重金属污染防控提供了可推广的材料学策略，也为光伏电池的可持续商业化奠定了坚实基础。

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文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202506206