韓國研發(fā)出突破性柔性鈣鈦礦電池

8月5日，韓國材料科學研究所(KIMS)能源與環(huán)境材料研究部宣布，其團隊成功研發(fā)出一種高效、高耐用性的柔性鈣鈦礦太陽能電池，攻克了該類電池商業(yè)化進程中的兩大核心難題——濕度敏感性與機械穩(wěn)定性，為鈣鈦礦太陽能電池的大規(guī)模應用邁出關鍵一步。

鈣鈦礦太陽能電池因光吸收效率高、制造成本低且可制成柔性薄膜，被視為傳統(tǒng)硅基電池的理想替代者，但長期以來受限于兩大瓶頸：一是對 moisture 極度敏感，需在低濕度或惰性氣體環(huán)境中生產，成本高昂；二是制成柔性形態(tài)時，機械耐久性難以保證，影響實際使用。

為解決上述問題，研究團隊創(chuàng)新采用“缺陷鈍化策略”：以二維鈣鈦礦材料作為“保護層”，從上下兩側包裹電池的吸光層，形成穩(wěn)定結構。

測試數(shù)據顯示，新電池在相對濕度50%的環(huán)境中可穩(wěn)定運行；連續(xù)工作2800小時后，效率仍保留85%以上；經10000次彎曲循環(huán)后，效率維持率達96%；即便在極端剪切滑動測試中，效率也能保留87%，性能遠超同類柔性電池。

更重要的是，該技術無需依賴昂貴的溫濕度控制設備，可在常壓空氣中生產，且已成功應用于大面積連續(xù)生產工藝，具備顯著的商業(yè)化潛力。研究負責人林東燦博士指出：“這項技術不僅降低了生產成本，更憑借卓越的柔性與耐久性，為可穿戴電子設備、車載太陽能系統(tǒng)等場景提供了新可能?！?/span>

據悉，該研究由韓國科學技術研究院、韓國國家研究基金會及瑞士-韓國聯(lián)合項目(SuraFlexi)共同資助，與瑞士弗里堡大學等多所國內外高校合作完成，成果已發(fā)表于《化學工程雜志》。

業(yè)內預計，這一突破將加速可卷曲太陽能電池與可穿戴電子市場的發(fā)展，推動太陽能技術產業(yè)化進程。