【ITBEAR】8月12日消息,香港科技大學(港科大)工學院的研究團隊近期取得了一項突破性進展,他們創新性地設計出一種手性構型的界面微結構,并將其應用于鈣鈦礦太陽能電池中,顯著提升了電池的可靠性和光電轉換效率。這一重要研究成果已在國際頂級學術期刊《科學》(Science)上發表。
鈣鈦礦太陽能電池作為一種新興技術,以其鈣鈦礦結構化合物作為吸光材料,具有生產成本低、制造工藝簡單的顯著優勢。與傳統的高溫、高真空制造工藝的矽太陽能電池相比,鈣鈦礦太陽能電池可采用高通量溶液印刷工藝制成,極大地降低了制造成本和復雜度。
然而,鈣鈦礦太陽能電池在戶外環境長期運行的耐久性問題一直是其商業化進程中的一大挑戰。據ITBEAR了解,研究團隊從天然手性材料的機械強度中獲得靈感,巧妙地構建了手性結構界面,這一創新設計極大地增強了鈣鈦礦太陽能電池的耐久性。
研究團隊在鈣鈦礦吸光層和電子傳輸層之間巧妙地嵌插了一層基于R-/S-甲基芐基銨的手性結構中間層,形成了一個既堅固又具彈性的異質界面。經過嚴格的測試,按照國際電工委員會(IEC)61215太陽能電池標準,封裝后的太陽能電池在經歷了200次從-40°C到85°C的溫度循環,總計1200小時的測試后,依然保持了92%的初始轉換效率。
這一研究成果不僅展示了鈣鈦礦太陽能電池技術的巨大潛力,也為推動其商業化應用提供了重要的技術支撐。未來,隨著技術的進一步成熟和完善,鈣鈦礦太陽能電池有望在手機充電等更多應用場景中發揮重要作用。