在科研創新的前沿，北京航空航天大學的黃建媚副教授及其團隊成功研發出一種獨具特色的彩色鈣鈦礦太陽能電池。這款電池不僅色彩鮮艷，如同自然界的虹彩，更打破了彩色電池效率的世界紀錄，實現了高效能與美學的完美結合。
該電池的核心在于其反蛋白石光子晶體的物理結構色原理。通過這一結構，研究團隊實現了對可見光的精細調控，使得電池能夠展現出多種色彩效果，且這些色彩不依賴于鈣鈦礦的化學成分，從而保證了較高的光電轉換效率。反蛋白石結構還帶來了減反射效果和慢光子效應，進一步提升了電池對光的吸收和利用。
團隊還創新性地設計了雙向透明電極結構，這一設計不僅讓電池的虹彩效果在雙面得以呈現，拓寬了應用場景，還增加了電池的光吸收面積，提高了功率輸出密度。這一突破性的設計，使得彩色太陽能電池在美學與實用性之間找到了完美的平衡點。
在制備過程中，團隊遇到了不少挑戰。例如，在制備聚苯乙烯微球蛋白石模板時，他們一度無法獲得大面積連續的模板。但經過不斷的嘗試和優化，他們最終掌握了大面積制備微球蛋白石模板的方法，并在電池組件上得到了成功應用。為了捕捉電池的角度依賴色彩，他們還尋找到了能夠滿足測試需求的合作單位，完成了關鍵數據的收集。
這一研究成果的發布，標志著彩色太陽能電池技術邁上了一個新的臺階。傳統的光伏電站大多建在偏遠地區，而人類的能源消耗卻集中在城市，遠距離的電力傳輸造成了能量損耗和成本增加。而光伏建筑一體化（BIPV）系統的出現，將光伏發電元件與建筑物實體相融合，為建筑物提供能源供給，同時降低溫度，減少空調制冷負荷。然而，普通太陽能電池的單調色彩難以滿足建筑物的美學要求，彩色太陽能電池技術的發展成為關鍵。
黃建媚副教授團隊的這一創新成果，無疑為光伏建筑一體化應用提供了新的解決方案。未來，這一技術有望在建筑光伏一體化、交通工具、市政設施等多個領域得到廣泛應用，為低空經濟、航空航天等領域提供能源和美學并重的解決方案。
