钙钛矿太阳电池兼具高效率、低成本等优势，被认为是极具发展潜力的新型光伏技术。然而，当前高效率钙钛矿太阳电池依赖惰性气氛手套箱制备，制约了其规模化和产业化。亟需探明湿/热协同作用下钙钛矿降解机制，并发展新的调控策略。

李美成教授团队针对空气环境制备钙钛矿太阳电池的技术瓶颈，深入分析了水汽与退火温度对钙钛矿结晶过程的耦合破坏机制，发现水分子诱导的甲脒FA去质子化在热应力下被显著加速。基于此，团队提出了一种热激活质子转移策略，将钙钛矿结晶过程的“前期动力学调控”和“后期局域稳定化”有机衔接，实现了空气环境中高结晶质量、低缺陷密度的钙钛矿薄膜制备。

▲空气环境下钙钛矿结晶面临水/热耦合挑战及SFA调控策略示意图

基于该策略，空气环境制备的钙钛矿太阳电池光电转换效率达26.90%，中国计量科学研究院权威认证效率26.74%，刷新了空气环境制备的正式结构电池效率的新纪录。稳定性方面，未封装的电池在空气中储存2000小时后保持95%以上的初始效率，在连续光照运行1100小时后保持91%的初始效率。该成果为钙钛矿太阳电池摆脱严苛的手套箱环境、走向低成本和规模化制造提供了有效技术路径。

▲空气制备钙钛矿太阳电池效率、面积放大与稳定性同步提升

2026年7月，该研究工作的成果“Thermally activated proton transfer enables air-processed perovskite solar cells approaching 27%”发表在国际能源领域顶级期刊Joule上。论文的第一通讯作者是新能源电力系统全国重点实验室李美成教授，新能源电力系统全国重点实验室是论文的第一通讯单位。

该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题、北京市自然科学基金重点项目等资助。论文的表征及测试得到了上海同步辐射光源的支持。

Reference: Y. Yang, Z. Lan, H. Huang, Y. Chen, P. Cui, C. Yao, L. Yan, M. Wang, C. Sun, W. Xiao, Q. Zhang, P. Zhu, S. Du, S. Qu, Z. Su, Y. Li, and M. Li, “Thermally activated proton transfer enables air-processed perovskite solar cells approaching 27%,”Joule 2026,10,102579. https://doi.org/10.1016/j.joule.2026.102579

初审：崔鹏

复审：张洪

审核：李美成 吴礼宁