第三代光伏技術鈣鈦礦太陽能電池研製，近期不斷獲得突破。繼9月底南開大學團隊發布提升鈣鈦礦太陽能電池穩定性的研究後，最近華北電力大學與瑞士洛桑聯邦理工學院等高校科研人員合作，成功突破鈣鈦礦材料光熱穩定性不足的難題，有效提升鈣鈦礦太陽能電池使用壽命，相關成果11月1日在國際學術期刊《科學》發表。業界認為，鈣鈦礦太陽能電池技術將迎來突破式增長，有望實現大規模產業化、商業化，為全球能源結構轉型貢獻重要力量。/大公報記者 劉凝哲北京報道

光伏發電是獲取清潔能源的重要方式之一，是實現「雙碳」戰略目標的重要途徑和技術保障。鈣鈦礦太陽能電池作為第三代光伏技術，其獨特的柔性兼容性與大面積製備潛力，為光伏、物聯網、新能源汽車乃至航天航空等領域帶來前所未有的機遇。然而，這種新型太陽能電池的穩定性一直是限制其大規模商業應用的關鍵因素。此外，鈣鈦礦材料光熱穩定性有所不足，其在受熱時會分解為碘化鉛等物質，同時在光照下產生離子遷移，容易加速自身老化，長期限制鈣鈦礦太陽能電池使用壽命。

發現關鍵加工物料 穩定性大增

據華北電力大學能源電力創新研究院教授丁勇介紹，鈣鈦礦電池製備是將鈣鈦礦溶液均勻鋪展在導電玻璃襯底上，待溶劑萃取後，經高溫退火形成鈣鈦礦薄膜。「我們在配置鈣鈦礦溶液時，添加了N,N-二甲基氯烯亞胺這一摻雜劑，發現它與鈣鈦礦中的離子發生相互反應，原位生成的三嗪離子可抑制鈣鈦礦的熱分解以及光照下的離子遷移，正是這把『密鑰』提升了鈣鈦礦薄膜穩定性，延長了電池壽命。」團隊成員丁斌教授介紹，在85攝氏度和85%相對濕度環境下，基於研究成果的鈣鈦礦光伏組件，在1900小時的最大功率點追蹤測試後，仍保持87%的初始效率。這一成果被形容為「找到鈣鈦礦太陽能電池『長壽密鑰』」。

另外，今年9月底，針對鈣鈦礦太陽能電池高溫工作條件下運行穩定性差這一領域難題，南開大學化學學院袁明鑒教授團隊成功製備出兼具高能量轉換效率與高運行穩定性的鈣鈦礦太陽能電池器件，展現出世界一流的能量轉換效率與高溫工況穩定性。「此項研究不僅為鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提升奠定了堅實的技術基礎，也為光伏技術的進一步實用化和商業化開闢了廣闊前景，對推動全球能源結構的綠色轉型具有深遠意義。」袁明鑒說。

近期以來，鈣鈦礦太陽能電池技術正從實驗室走向產業化。業界認為，在「雙碳」目標下，光伏行業潛力巨大，鈣鈦礦技術是未來促進產業發展的重要角色之一。在市場和技術驅動下，鈣鈦礦技術有望實現大規模產業化、商業化。