近期，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所傳來(lái)一項(xiàng)突破性的科研成果。研究團(tuán)隊(duì)成功抑制了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中碘離子的遷移問(wèn)題，顯著提升了這類電池的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率的新高度。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）以其高效率著稱，但長(zhǎng)期以來(lái)，穩(wěn)定性不足一直是制約其商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵因素。碘離子（I?）在光照和熱效應(yīng)作用下的遷移和轉(zhuǎn)化，是導(dǎo)致電池性能下降的主要原因。這一難題一直困擾著科研界。

寧波材料所的葛子義研究員和劉暢研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)不懈努力，找到了一種創(chuàng)新的解決方案。他們?cè)阝}鈦礦前驅(qū)體溶液中引入了一種名為BT2F-2B的化合物。這種化合物獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能夠與碘離子產(chǎn)生強(qiáng)烈的配位作用，有效抑制了碘離子的遷移和轉(zhuǎn)化，從而減少了碘空位缺陷，提高了電池的穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用這種方法制備的反式單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）超過(guò)了26%，這是一個(gè)令人矚目的成就。更為重要的是，在高溫（85℃）和高濕（50%相對(duì)濕度）條件下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)1000小時(shí)的老化測(cè)試，電池仍然能夠保持85%的初始效率。這一數(shù)據(jù)充分證明了研究團(tuán)隊(duì)所提出策略的有效性和實(shí)用性。

研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步探索了BT2F-2B化合物在寬帶隙鈣鈦礦系統(tǒng)中的應(yīng)用。當(dāng)將其應(yīng)用于1.77 eV寬帶隙鈣鈦礦系統(tǒng)時(shí)，全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了27.8%。這一結(jié)果不僅證實(shí)了所提出策略的普遍性，也為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的未來(lái)應(yīng)用開(kāi)辟了新的道路。

相關(guān)研究成果已在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表。這一成果的取得，離不開(kāi)國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金的支持。研究團(tuán)隊(duì)的這一創(chuàng)新成果，無(wú)疑為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力。

研究團(tuán)隊(duì)還展示了鈣鈦礦吸附BT2F-2B后的電子密度分布圖，以及反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件效率的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證了研究團(tuán)隊(duì)所提出策略的可靠性和有效性。

寧波材料所的這一研究成果，不僅為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域帶來(lái)了新的突破，也為推動(dòng)這一領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用提供了有力的支持。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷成熟，相信鈣鈦礦太陽(yáng)能電池將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用。