【ITBEAR】8月12日消息，香港科技大學(xué)（港科大）工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)近期取得了一項(xiàng)突破性進(jìn)展，他們創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一種手性構(gòu)型的界面微結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，顯著提升了電池的可靠性和光電轉(zhuǎn)換效率。這一重要研究成果已在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上發(fā)表。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為一種新興技術(shù)，以其鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物作為吸光材料，具有生產(chǎn)成本低、制造工藝簡(jiǎn)單的顯著優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的高溫、高真空制造工藝的矽太陽(yáng)能電池相比，鈣鈦礦太陽(yáng)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(fù)雜度。
然而，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在戶外環(huán)境長(zhǎng)期運(yùn)行的耐久性問(wèn)題一直是其商業(yè)化進(jìn)程中的一大挑戰(zhàn)。據(jù)ITBEAR了解，研究團(tuán)隊(duì)從天然手性材料的機(jī)械強(qiáng)度中獲得靈感，巧妙地構(gòu)建了手性結(jié)構(gòu)界面，這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)極大地增強(qiáng)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的耐久性。
研究團(tuán)隊(duì)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(jié)構(gòu)中間層，形成了一個(gè)既堅(jiān)固又具彈性的異質(zhì)界面。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）61215太陽(yáng)能電池標(biāo)準(zhǔn)，封裝后的太陽(yáng)能電池在經(jīng)歷了200次從-40°C到85°C的溫度循環(huán)，總計(jì)1200小時(shí)的測(cè)試后，依然保持了92%的初始轉(zhuǎn)換效率。
這一研究成果不僅展示了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)的巨大潛力，也為推動(dòng)其商業(yè)化應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。未來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和完善，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有望在手機(jī)充電等更多應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用。
