研究人員找到方法可將鈣鈦礦太陽能電池的效率提高到23%以上，壽命延長66%

由薩英國里大學與倫敦帝國理工學院合作領導的國際團隊制定了一項戰略，以提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩定性，解決了以前未被發現的降解途徑。

在《能源與環境科學》雜誌上發表的一項新研究中，薩里大學的先進技術研究所 (ATI) 詳細介紹了他們與合作者如何生產出功率轉換效率 (PCE) 超過 23% 的鉛錫鈣鈦礦太陽能電池——這是使用這種材料取得的最佳成果之一，更重要的是，這種設計策略將這些裝置的壽命提高了 66%。 PCE 指的是電池可以轉換成可用電能的陽光量。

雖然如今許多屋頂都使用矽太陽能電池板，但鈣鈦礦/矽太陽能電池板正在市場上興起，預計效率更高的完全“全鈣鈦礦”電池板將成為該技術的下一個重大進步。

然而，要使這項技術具有商業可行性，科學家需要應對提高穩定性和效率的挑戰，特別是在此設計中使用的鉛錫鈣鈦礦電池方面。這項由薩里大學發起的合作研究確定了導致效率和穩定性損失的先前隱藏的機制，並解決了這些挑戰，幫助科學界推進這項技術。

薩里大學先進技術研究所的博士生兼研究主要作者 Hashini Perera 表示：「我們從這項工作中獲得的理解使我們能夠確定一種策略，可以提高效率並延長這些裝置在暴露於環境條件下時的使用壽命。這項進步是朝著高效、持久的太陽能電池板邁出的重要一步，它將使更多人能夠獲得負擔得起的清潔能源，同時減少對化石燃料的依賴和全球碳排放。」

為了實現這些改進，研究團隊專注於瞭解空穴傳輸層引起的效率和穩定性損失，這對太陽能電池性能起著重要作用。他們引入了一種碘還原劑來抑制導致電池隨時間退化的化學反應。這種方法不僅提高了鉛錫太陽能電池的效率，還延長了它們的使用壽命，使它們在長期使用中更加實用和具有成本效益。

薩里大學先進技術研究所這項研究的合著者 Imalka Jayawardena 博士說：「通過顯著提高鈣鈦礦太陽能電池的效率，我們正在朝著生產更便宜、更可持續的太陽能電池板的目標邁進。我們已經在努力改進這些材料、工藝和裝置架構，以應對剩餘的挑戰。」

薩里大學先進技術研究所所長 Ravi Silva 教授表示：「這項研究使我們更接近於製造出不僅能在使用壽命內產生更多電力，而且使用壽命更長的太陽能電池板。更高的效率和更少的更換意味著更多的綠色能源和更少的浪費。薩里大學正在建設一個 12.5 兆瓦的太陽能發電場，我們可以在那裡測試其中一些模組。我們相信，我們創新的鈣鈦礦研究將加速鈣鈦礦太陽能電池板的廣泛商業應用。」