柔性钙钛矿光伏技术的突破与产业化：吴朝新教授团队的探索与实践

从实验室到产业化的技术革命

在全球能源转型与碳中和目标的推动下，光伏技术作为清洁能源的核心组成部分，正经历着从传统硅基电池向新一代薄膜电池的跨越。其中，钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本及可柔性化的特性，成为学术界和产业界共同关注的焦点。然而，如何解决其稳定性差、机械性能不足等瓶颈问题，并实现规模化生产，一直是该领域面临的重大挑战。
吴朝新教授及其团队在这一领域的深耕，不仅推动了柔性钙钛矿光伏技术的理论突破，更通过产学研协同创新，探索出了一条从实验室研究到产业化的可行路径。他们的工作不仅为柔性光伏技术的商业化提供了关键技术支撑，也为新能源领域的人才培养与技术创新模式提供了重要参考。

科研突破：从材料优化到器件创新

材料设计与效率提升

吴朝新团队自2013年起便系统研究钙钛矿材料的光电特性，并逐步构建了完整的理论体系。在柔性钙钛矿电池领域，他们提出了量子点设计新思路，优化了柔性电池的埋底界面，并引入脯氨酸盐酸盐（PF）介质，使电池效率提升至24.61%（认证效率23.51%），创下国际柔性钙钛矿电池效率纪录。2025年，团队进一步通过丙烯酸酯聚合物中间层策略，显著提升了组件的环境稳定性，使其在3000小时湿度测试后效率仍能保持85%以上，并在万次弯曲后性能保持率超过90%。

稳定性与机械性能的协同优化

钙钛矿电池的稳定性问题一直是制约其商业化的关键因素。针对甲脒铅碘钙钛矿（FAPbI₃）的相变降解问题，吴朝新团队开发了界面钝化技术，并结合应力缓解设计，使器件在长期运行和机械变形条件下仍能保持优异性能。这一突破不仅符合国际ISOS协议标准，也为柔性光伏组件在复杂环境中的应用奠定了基础。

弱光环境下的高效能量转换

除了常规光照条件下的性能优化，团队还关注钙钛矿电池在室内弱光环境下的表现。通过材料与器件结构的创新，他们实现了42.1%的室内弱光转换效率，为物联网设备、可穿戴电子等低功耗应用场景提供了可持续的能源解决方案。

产教融合：从实验室研究到产业化落地

产学研协同创新模式

2023年，吴朝新教授联合创立了西安天交新能源有限公司，致力于推动钙钛矿光伏电池的产业化。该公司采用“学术支撑技术升级—产业反馈科研方向”的闭环模式，通过与国家纳米中心、香港城市大学等机构的合作，解决产业化过程中的基础科学问题。同时，团队以市场需求为导向，针对商业化痛点（如湿度稳定性、弯曲耐受性）开发了聚合物界面技术，实现了技术研发与市场需求的精准对接。

人才培养与社会价值

吴朝新教授强调，科研既需要“坐冷板凳”的耐心，也需要敏锐的洞察力。在他的带领下，团队通过十余年的技术积累，不仅为柔性光伏领域提供了重要的理论参考，还培养了一批兼具学术研究与工程实践能力的复合型人才。这种“研以致用”的理念，不仅推动了新能源技术的自主创新，也为行业可持续发展注入了新鲜血液。

未来展望：柔性光伏的商业化路径

吴朝新教授团队的研究成果，体现了基础研究与应用转化的深度协同。他们的工作不仅突破了柔性钙钛矿光伏技术的效率与稳定性瓶颈，还探索出了一条可行的产业化路径。未来，随着材料成本的进一步降低和制造工艺的优化，柔性钙钛矿电池有望在建筑一体化光伏（BIPV）、可穿戴设备、移动能源等领域实现大规模应用，为全球能源结构的绿色转型提供新的动力。
从实验室到生产线，从理论突破到商业化落地，吴朝新教授团队的实践为柔性光伏技术的发展树立了标杆。他们的经验表明，只有将学术研究、技术创新与市场需求紧密结合，才能真正推动新能源技术的革命性进步。