新加坡國立大學科研團隊在太陽能電池技術領域取得重大突破。該團隊開發的鈣鈦礦有機串聯太陽能電池經權威測試，在1平方厘米有效面積上的光電轉換效率達到26.4%，刷新了同類設備的最高紀錄。這一成果已于近期在國際權威學術期刊《自然》上發表。
該新型電池采用了創新的器件結構設計，重點改進了金屬電極與活性層之間的界面處理技術。研究團隊通過優化銀電極的沉積工藝，顯著降低了電極與鈣鈦礦層之間的接觸電阻。同時開發了新型半透明導電膜作為中間電極，實現了光子在兩個子電池之間的有效分配。
在材料選擇方面，研究人員特別注重金屬電極的穩定性。傳統的
鈣鈦礦太陽能電池常因金屬電極與鹵化物反應而導致性能衰減。該團隊采用復合金屬電極結構，通過引入超薄阻擋層，有效抑制了界面副反應。這種設計不僅提高了電池效率，還大幅延長了器件的使用壽命。
鈣鈦礦層是該電池的核心組件，其質量直接影響光電轉換效率。研究團隊通過精確控制結晶過程，獲得了缺陷密度極低的鈣鈦礦薄膜。特別值得一提的是，他們開發了新型金屬氧化物電子傳輸層，改善了載流子的提取和傳輸效率。這種材料組合使電池的開路電壓得到顯著提升。
串聯結構是該電池的另一技術亮點。研究人員精心設計了寬帶隙和窄帶隙鈣鈦礦的組合，實現了對太陽光譜更充分的利用。中間連接層采用了特殊的金屬氧化物/金屬/金屬氧化物三明治結構，在保證光學透明度的同時，提供了優異的電學連接性能。
從制造工藝看，該電池采用溶液法制備，具有較好的規?；a潛力。研究團隊開發了新型金屬電極沉積技術，可在較低溫度下形成均勻致密的電極薄膜。這一突破解決了傳統高溫工藝對有機材料的損傷問題，為未來產業化奠定了基礎。
在實際應用方面，這種高效率串聯電池特別適合建筑一體化
光伏場景。其半透明的特性使其可用作建筑玻璃幕墻，而優化的金屬電極設計則確保了良好的透光性和導電性。研究人員表示，通過進一步優化材料和工藝，該技術有望在未來實現30%以上的轉換效率。
穩定性一直是鈣鈦礦太陽能電池產業化的主要障礙。該團隊通過引入新型金屬封裝材料和界面修飾層，顯著提升了電池的耐候性。加速老化測試顯示，封裝后的電池在連續光照1000小時后仍能保持初始效率的90%以上。
這一研究成果為下一代
光伏技術的發展指明了方向。隨著金屬電極工藝和界面工程的不斷完善，鈣鈦礦有機串聯太陽能電池有望在未來幾年實現商業化應用。該技術的突破也將推動相關金屬材料和制備設備產業的發展，為清潔能源轉型提供新的技術支撐。
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湖南 - 長沙
2025年08月07日 ~ 09日
