鈣鈦礦電池穩(wěn)定性破局！新方案實現(xiàn)1100小時長效運行

據(jù)媒體報道，英國曼徹斯特大學(xué)托馬斯·安托普洛斯教授帶領(lǐng)的研究團隊，在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，成功實現(xiàn)其穩(wěn)定化。這一進展有望推動這種低成本技術(shù)走向全球大眾市場。

長期以來，硅基材料占據(jù)太陽能電池市場主導(dǎo)地位，雖性能可靠，卻存在重量大、硬度高、制造成本高昂等局限。

鈣鈦礦材料因其輕薄、柔韌、制造成本低的潛力而備受關(guān)注，但其易老化、壽命短的缺陷一直阻礙其商業(yè)化進程——早期鈣鈦礦電池常在數(shù)天內(nèi)出現(xiàn)性能急劇衰減，成為其邁向市場的關(guān)鍵障礙。

研究團隊通過引入一種稱為“分子膠”的小分子脒基配體，對鈣鈦礦結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。該分子能在鈣鈦礦表面形成保護層，通過化學(xué)鍵引導(dǎo)材料形成穩(wěn)定的低維結(jié)構(gòu)，覆蓋于傳統(tǒng)三維鈣鈦礦表面。

此涂層不僅修復(fù)了導(dǎo)致能量損失的微觀缺陷、使表面更平整，還能有效防止電池在高溫下的分解。

測試結(jié)果表明，經(jīng)此處理的鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率高達25.4%，且在連續(xù)運行1100小時后仍能保持95%以上的性能。特別值得注意的是，電池在85℃高溫環(huán)境下依然穩(wěn)定工作，而這一溫度足以令傳統(tǒng)鈣鈦礦電池失效。

此外，該技術(shù)拓展了太陽能的應(yīng)用場景：鈣鈦礦電池可印制于柔性表面，如曲面玻璃、輕量露營裝備甚至紡織物上，為可再生能源的集成與使用帶來更多可能。