根據(jù)最近發(fā)表在《Science》雜志的研究，我國在倒置鈣鈦礦太陽能獲突破，將轉(zhuǎn)換效率提高到25.4%，創(chuàng)下新紀(jì)錄。

鈣鈦礦太陽能為備受看好的新興太陽能電池材料，具有高轉(zhuǎn)換效率、低成本、更輕更靈活等優(yōu)點，但在穩(wěn)定性跟壽命方面，還有待加強，中國華東理工大學(xué)兼論文的第一作者葉方圓表示，鈣鈦礦電池發(fā)電效率高，但很多都停留在理論上，目前鈣鈦礦電池的發(fā)電效率尚未達到傳統(tǒng)硅晶太陽能水平，團隊正持續(xù)探索提高鈣鈦礦電池效率的方法。

鈣鈦礦太陽能板的運作方式跟傳統(tǒng)硅晶太陽能很像，其中的鈣鈦礦吸收層為主要吸光材料、電洞傳輸層類似P型半導(dǎo)體、電子傳輸層類似N型半導(dǎo)體，藉由內(nèi)部形成電位差，接上外部電路后即可將電流導(dǎo)出。

與傳統(tǒng) n-i-p 結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池不同，倒置（p-i-n）結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池被認(rèn)為具有更高的穩(wěn)定性和壽命，但團隊指出，倒置結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池使用的電洞傳輸材料，不是濕鈣鈦礦前體疏水性太強，就是會與鈣鈦礦層發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致接口產(chǎn)生缺陷。

研究團隊則以氰基乙烯膦酸開發(fā)出雙親性小分子電洞傳輸劑，可以用于鈣鈦礦沉積的超濕潤層，開發(fā)出高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜，減少產(chǎn)生接口缺陷，且除了鈣鈦礦電池還能用在有機聚合物太陽能電池。 最終鈣鈦礦太陽能薄膜的功率轉(zhuǎn)換效率為25.4%，開路電壓為1.21 v。

為開發(fā)出更強大，應(yīng)用范圍更廣的太陽能電池，科學(xué)家們努力挖掘鈣鈦礦太陽能的潛力，其中鈣鈦礦最受關(guān)注的兩大突破方向為效率跟穩(wěn)定性，葉方圓強調(diào)，鈣鈦礦太陽能有室內(nèi)太陽能和穿戴式設(shè)備的潛力，讓再生能源有機會潛入人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>