我國科研團(tuán)隊(duì)攻克鈣鈦礦太陽能電池“短命”難題

　　IT之家 8 月 11 日消息，據(jù)科技日報(bào) 8 月 10 日報(bào)道，昆明理工大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型晶界穩(wěn)定技術(shù)，成功解決了鈣鈦礦太陽能電池長期面臨的效率與穩(wěn)定性瓶頸問題，為高效太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了關(guān)鍵支撐。這一成果于 7 月底發(fā)表在國際期刊《先進(jìn)材料》上。

　　鈣鈦礦太陽能電池因成本低、光電轉(zhuǎn)換效率高，被視為下一代光伏技術(shù)的核心方向。然而，電池內(nèi)部殘留的碘化鉛容易導(dǎo)致晶界不穩(wěn)定，長期使用后效率衰減嚴(yán)重。這始終制約其商業(yè)化進(jìn)程。

　　針對這一挑戰(zhàn)，昆明理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出了創(chuàng)新解決方案。他們通過在鈣鈦礦前驅(qū)液中引入一種含碘的有機(jī)分子，使其與殘留碘化鉛原位反應(yīng)，形成具有六邊形層狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化合物。這種化合物不僅能有效鈍化晶界缺陷，還能抑制離子遷移和相分離，顯著提升電池的電荷傳輸能力。

　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)的 1.66 電子伏特反式鈣鈦礦電池，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 24.12%，處于目前同類型電池的國際最高水平;針對 1.53 電子伏特電池的測試中，效率進(jìn)一步提升至 26.84%，驗(yàn)證了該技術(shù)的普適性。

　　新型高效太陽能電池穩(wěn)定性表現(xiàn)為：在最大功率點(diǎn)持續(xù)運(yùn)行 1000 小時后，電池效率仍保持初始值的 94%;經(jīng)過 85℃ 高溫老化 500 小時，效率留存率達(dá) 90%，遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平。這一成果有效破解了鈣鈦礦電池“短命”難題，為其在實(shí)際場景中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　昆明理工大學(xué)李虎博士為論文的第一作者，昆明理工大學(xué)陳江照教授和黃惠教授為論文的共同通訊作者，昆明理工大學(xué)為論文的第一通訊單位。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金面上、地區(qū)科學(xué)基金、云南省重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目、兵團(tuán)重點(diǎn)領(lǐng)域科技攻關(guān)計(jì)劃、云南省基礎(chǔ)研究青年項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

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