近日，英國薩里大學（University of Surrey）的研究人員發現，氧化鋁（Al₂O₃）納米顆粒可顯著提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和使用壽命，最長可延長至原來的十倍。該研究成果已發表在《EES Solar》期刊上。

研究背景

隨著全球碳中和目標期限臨近，可再生能源的普及顯得尤為重要，以減少對化石燃料的依賴。此類技術突破不僅有助于滿足全球能源需求，也支持向可持續未來的過渡。

而鈣鈦礦太陽能電池因其輕量化和低成本的優勢，被視為傳統硅基太陽能技術的有力替代方案。然而，由于碘泄漏引發的結構缺陷，導致材料隨時間推移發生降解，從而限制了其商業化應用。

研究進展

針對鈣鈦礦應用難題，科學家們開發出一種嵌入氧化鋁納米顆粒的方法，以有效抑制碘的泄漏。這項技術由薩里大學聯合英國國家物理實驗室和謝菲爾德大學共同研發，為下一代更耐用、更經濟的太陽能電池提供了新方案。

研究團隊通過模擬現實環境，在極端高溫和高濕條件下對改良后的太陽能電池進行測試。結果顯示，嵌入氧化鋁納米顆粒的太陽能電池在1530小時（超過兩個月）后仍能保持高性能，而未使用氧化鋁的對照組僅能維持160小時，壽命提升近十倍。

進一步研究表明，氧化鋁納米顆粒不僅提高了電池的電導率，還減少了鈣鈦礦結構中的缺陷，同時形成了一層額外的二維鈣鈦礦保護層，有效阻擋濕氣侵蝕。

這項研究的主要作者哈希尼·佩雷拉博士

研究主要作者哈西尼·佩雷拉（Hasini Perera）說道：“看到我們的研究取得如此大的突破，令人倍感振奮。十年前，鈣鈦礦太陽能電池在現實條件下實現如此長的壽命還是難以想象的。但現在，我們成功提升了其穩定性和性能，使鈣鈦礦技術更接近主流能源解決方案。”

粉體圈Coco編譯