記者10日從昆明理工大學獲悉，該校研究人員開發(fā)出一種新型晶界穩(wěn)定技術，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業(yè)化應用提供了關鍵支撐。這一成果近日發(fā)表在國際期刊《先進材料》上。
鈣鈦礦太陽能電池因成本低、光電轉換效率高，被視為下一代光伏技術的核心方向。然而，電池內部殘留的碘化鉛容易導致晶界不穩(wěn)定，長期使用后效率衰減嚴重。這始終制約其商業(yè)化進程。
針對這一挑戰(zhàn)，昆明理工大學研究團隊提出了創(chuàng)新解決方案。他們通過在鈣鈦礦前驅液中引入一種含碘的有機分子，使其與殘留碘化鉛原位反應，形成具有六邊形層狀結構的穩(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。
實驗數(shù)據顯示，采用該技術的1.66電子伏特反式鈣鈦礦電池，光電轉換效率達到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，效率進一步提升至26.84%，驗證了該技術的普適性。
新型高效太陽能電池穩(wěn)定性表現(xiàn)為：在最大功率點持續(xù)運行1000小時后，電池效率仍保持初始值的94%；經過85℃高溫老化500小時，效率留存率達90%，遠超行業(yè)平均水平。這一成果有效破解了鈣鈦礦電池“短命”難題，為其在實際場景中的應用奠定了基礎。
|