8 月 11 日消息，香港科技大學(xué)（港科大）工學(xué)院研究團隊首創(chuàng)一種手性構(gòu)型的界面微結(jié)構(gòu)，用于鈣鈦礦太陽能電池，大幅度提高了電池的可靠性和光電轉(zhuǎn)換效率，相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上。

▲ 研究團隊展示研發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦太陽能電池是一種以鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物作為吸光材料的新型薄膜太陽能電池。這種薄膜太陽能電池生產(chǎn)成本低，制造工藝簡單。有別于傳統(tǒng)矽太陽能電池，鈣鈦礦太陽能電池無需昂貴的高溫、高真空制造工藝，可采用高通量溶液印刷工藝制成。

但要實現(xiàn)鈣鈦礦電池的最終商業(yè)化，依然有一些技術(shù)障礙，當(dāng)中以其在戶外環(huán)境場景下長期運行的耐久性問題尤為明顯。研究團隊從天然手性材料的機械強度中獲得靈感，在鈣鈦礦太陽能電池中獨創(chuàng)性地構(gòu)建了手性結(jié)構(gòu)界面，極大地提高了器件耐久性。

▲團隊首創(chuàng)的同手性和異手性界面修飾的概念示意圖

研究團隊在鈣鈦礦吸光層和電子傳輸層之間嵌插了一層基于 R-/S-甲基芐基銨的手性結(jié)構(gòu)中間層，構(gòu)建了一個堅固且具有彈性的異質(zhì)界面。經(jīng)封裝的太陽能電池在國際電工委員會（IEC）61215 太陽能電池標(biāo)準(zhǔn)下，經(jīng)過 200 次在 -40°C 和 85°C 之間的循環(huán)，合共 1200 小時的測試后，仍保留了 92% 的初始轉(zhuǎn)換效率。

▲鈣鈦礦太陽能電池為手機充電的應(yīng)用場景展示

附論文鏈接：

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