钙钛矿太阳电池作为新一代低成本太阳电池,其光电转换效率已经快速提高至25%,引发了国际上相关科技研究和产业发展的激烈竞争。但是,横亘在钙钛矿太阳电池产业化道路上的最大阻碍:稳定性问题,一直难以被攻克,成为国际研究焦点。半导体异质结是钙钛矿太阳电池实现光生电荷分离和提取等光电转换过程的关键组成结构。然而,钙钛矿太阳电池的异质结结构并不稳固:在工作条件下,由离子组成的钙钛矿受光照、电场、温度、水氧等作用的影响会发生离子移动,从而产生大量结构缺陷;分解逃逸出来的离子还会与电荷传输层或者电极层相互作用,进一步破坏异质结分离和提取光生电荷的功能,导致整体器件效率显著降低。因此,如何稳固钙钛矿太阳电池中"柔弱"的异质结结构,保持光生电荷的有效分离和提取,成为解决稳定性难题的关键。围绕此问题,我们设计制备了具有稳固异质结结构的钙钛矿太阳电池。该异质结结构由表面富铅钙钛矿半导体薄膜和氯修饰氧化石墨烯薄膜构成,通过氯-铅键、氧-铅键的强相互作用,牢固地结合在一起。一方面,稳定的异质结结构可以有效减少钙钛矿半导体薄膜的分解和缺陷的产生。另一方面,氯修饰氧化石墨烯本身致密,覆盖性好,能够阻碍离子移动,减少了逃逸离子对电荷传输层功能性的破坏。开尔文探针力显微镜结果表明,具有稳定异质结结构的钙钛矿器件经老化后,电荷传输层表面电势分布仍然均匀;二次飞秒离子质谱结果表明,具有稳定异质结结构的钙钛矿器件老化后电荷传输层中分解产物未见明显增多。以上结果表明该异质结结构光电性能稳定,逃逸离子被有效阻挡,电荷传输层受到有效保护。基于此稳固异质结结构的钙钛矿太阳电池在一个标准太阳光光强和60℃加热条件下连续工作1000小时后,仍然保有初始效率的90%,且电池的稳态输出效率通过了国际公认电池测试机构-日本产业技术综合研究所(AIST)的认证。