近日，華南理工大學傳來振奮人心的科研突破消息，該校科研團隊在嚴克友教授的引領下，成功攻克了鈣鈦礦電池領域的一大難題——光熱穩定性不足。這一成果不僅標志著全球首個2端全無機鈣鈦礦疊層電池的誕生，更為鈣鈦礦太陽能電池的未來應用開辟了新路徑。
據了解，該項目團隊通過綠色配體演變策略，實現了對全無機窄帶隙鈣鈦礦薄膜成核結晶的精準調控。這一創新策略的應用，有效提升了鈣鈦礦電池的穩定性和效率。在85℃的光熱穩定性老化測試中，該電池表現優異，展現了其強大的應用潛力。
該科研團隊的成員陣容強大，包括第一作者段程皓博士、通訊作者嚴克友教授，以及來自德國、瑞典、香港及國家納米中心的多位知名學者。他們的共同努力，為這一科研成果的誕生奠定了堅實基礎。
在鈣鈦礦太陽能電池領域，全無機鈣鈦礦因其出色的長期光穩定性和熱穩定性而備受矚目。然而，無機窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池的效率問題一直是制約其發展的瓶頸。華南理工大學的科研團隊通過深入研究，發現錫離子誘導的較差薄膜形貌和深陷阱態是導致效率較低的主要原因。
為了打破這一瓶頸，團隊采用了對甲苯磺酰肼的配體演變策略，成功制備了帶隙為1.31 eV的無機窄帶隙CsPb0.4Sn0.6I3鈣鈦礦太陽能電池。這一策略在低溫處理階段作為配體調控鈣鈦礦薄膜的結晶過程，同時在高溫處理時將薄膜中的Sn4+還原成Sn2+，減少了深能級陷阱態。對甲苯磺酰肼的生成產物對甲苯磺酸還可以作為新的配體，鈍化鈣鈦礦薄膜的缺陷態。
憑借這一創新策略，團隊成功將無機窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池的效率提升至17.41%，并首次構建了效率為22.57%（認證為21.92%）的2端全無機鈣鈦礦疊層太陽能電池。這一成果不僅打破了鈣鈦礦電池光熱穩定性差的難題，更為全無機鈣鈦礦疊層電池的發展注入了新的活力。
團隊還通過進一步優化無機寬帶隙子電池的電壓損耗、提高無機窄帶隙子電池的穩定性以及減少復合層連接時的電壓損耗等措施，為降本增效提供了有力支持。這一系列創新成果，無疑將為鈣鈦礦太陽能電池的未來應用帶來更加廣闊的前景。
值得注意的是，全無機鈣鈦礦疊層電池的成功構建，有望在未來全面替代有機-無機雜化鈣鈦礦疊層太陽能電池，從而解決其光熱穩定性差的問題。這一成果不僅體現了華南理工大學在鈣鈦礦太陽能電池領域的深厚底蘊和創新能力，更為全球新能源產業的發展注入了新的動力。
