【ITBEAR】9月18日消息，香港科技大學(xué)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們已成功研發(fā)出一種全新的彈性手性界面技術(shù)，該技術(shù)有望顯著提升鈣鈦礦太陽能電池的效率和耐用性。這一創(chuàng)新突破為鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用開辟了新的道路。
傳統(tǒng)的硅基太陽能電池雖然效能穩(wěn)定，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜且成本較高。相比之下，鈣鈦礦太陽能電池采用低成本印刷技術(shù)制備薄膜，近年來在性能上取得了顯著進(jìn)步。然而，其在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是電池層之間粘附力不足導(dǎo)致的界面可靠性問題。
據(jù)ITBEAR了解，為了解決這一難題，香港科大化學(xué)與生物工程系副教授周圓圓及其團(tuán)隊(duì)從天然手性材料的機(jī)械強(qiáng)度中汲取靈感，創(chuàng)新性地在鈣鈦礦太陽能電池中構(gòu)建了手性結(jié)構(gòu)界面。他們通過插入一個(gè)堅(jiān)固且富有彈性的異質(zhì)界面，并在鈣鈦礦吸收層與電子傳輸層之間加入手性夾層層，從而顯著增強(qiáng)了電池的穩(wěn)定性和效率。
經(jīng)過嚴(yán)格的測試驗(yàn)證，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在-40°C至85°C的廣泛溫度范圍內(nèi)，經(jīng)過1200小時(shí)的持續(xù)運(yùn)行和200次循環(huán)測試后，封裝的太陽能電池仍能保持高達(dá)92%的初始功率轉(zhuǎn)換效率。這一成果遵循IEC61215標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，充分證明了新技術(shù)的可靠性和高效性。
段田偉博士作為研究的第一作者表示：“手性材料的獨(dú)特機(jī)械特性與其亞單元的螺旋排列密切相關(guān)。這種排列方式類似于機(jī)械彈簧，能夠在關(guān)鍵器件界面引入具有手性結(jié)構(gòu)的中介層，從而顯著提升鈣鈦礦太陽能電池在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械耐久性和適應(yīng)性?！?/p>
此項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)為太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。隨著可靠性和功率轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一步提升，未來的鈣鈦礦太陽能板有望在各種惡劣天氣條件下保持穩(wěn)定運(yùn)行，并確保長期持續(xù)的電力輸出。這不僅有助于降低太陽能發(fā)電的成本，還將推動(dòng)可再生能源行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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