金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借高光电转换效率和低成本制备优势，已成为新一代光伏技术的重要发展方向。然而，电池中所含重金属铅（Pb）在全生命周期中的潜在泄露风险，已成为制约其规模化应用的关键环境瓶颈。如何系统量化铅流失的生态影响，并构建高效、低成本的缓解与回收策略，是推动钙钛矿光伏绿色可持续发展的核心科学与工程问题。

2026年4月，北京理工大学材料学院与空天信息学域智能原子制造与多域广谱探测（珠海）姜岩教授团队与上海交通大学戚亚冰教授团队合作，围绕钙钛矿电池铅环境安全问题开展系统研究，并以“Mitigating lead toxicity towards safer commercialization of perovskite solar cells”为题，在国际顶级期刊Nature Energy（IF=60.1）上发表综述论文。北京理工大学（珠海）助理教授林东旭为论文第一作者，姜岩教授以及上海交通大学戚亚冰教授为论文通讯作者，DOI：https://doi.org/10.1038/s41560-026-02037-2。

1、全生命周期视角下的钙钛矿铅环境风险量化与评估

系统量化了钙钛矿太阳能电池（PSCs）铅毒性及其全生命周期流失规律。基于“从摇篮到摇篮（Cradle-to-Cradle）”的评估框架，对比分析了铅基与无铅电池的生态足迹，强调其高生物利用度对环境的潜在威胁。详细讨论了受损组件在极端天气或服役应力下的两阶段泄露路径以及扩散行为。总结了模拟极端天气的标准化冲刷测试以及检测手段。通过理清铅风险的量化、泄露及评估逻辑，为钙钛矿光伏产业建立绿色合规的监管体系提供了科学依据。

2、面向产业化的铅毒性全链条治理策略

针对铅毒性挑战，研究构建了从源头减害、过程拦截到末端回收的全链条治理逻辑。研究指出，尽管无铅化在理论上可从根本消除环境风险，但受制于当前效率与稳定性瓶颈，其综合环境收益仍有限。因此，在可预见阶段内，高效铅基器件的安全管控仍是产业化主路径。

在泄露抑制方面，通过对比“隔离”与“捕获”机制，深入分析了不同官能团对Pb²⁺的物理吸附与化学配位能力，并提出了“抑制铅泄露持续时间”作为评价材料性能的重要指标。同时，从器件性能、制造成本及大面积制备可行性等维度，综合评估了相关材料体系的产业应用潜力。

在铅回收方面，研究证明利用从废旧钙钛矿组件或废旧铅酸电池（LABs）中回收的铅源重新制备电池，其性能已接近商业高纯原料，验证了资源循环在技术上的完全可行性。在此基础上，提出了分阶段的闭环路线图，短期内通过兼容成熟的铅酸电池回收体系实现低成本起步，绕过初期回收基建的高额投入；远期则通过生产者延伸责任等政策，构建独立的“钙钛矿到钙钛矿”工业循环。该路径不仅打通了原料的无缝替代，更从根本上降低环境准入风险，为产业可持续发展提供系统性解决方案。

3、LCA驱动的环保合规与数据化闭环管理体系

研究进一步探讨了钙钛矿光伏在全球日趋严苛的环保监管下的合规路径。指出目前行业仍面临专用评估标准缺失的困境，亟需建立涵盖极端场景的统一测试体系以重建公众信心。倡议以生命周期评估（LCA）成为驱动政策落地的核心逻辑。通过将实验室的铅泄露数据转化为标准化的毒性指标，并嵌入生产者延伸责任（EPR）框架，可实现基于风险水平的差异化监管与回收激励机制。这一数据驱动的管理模式，有望推动钙钛矿光伏从传统“浓度控制”迈向“全生命周期可追溯”的闭环治理体系。