鈣鈦礦太陽能電池雖成本低廉、單位面積發電量高，但穩定性欠佳，效率衰減快于硅基電池。如今，安東尼奧·阿巴特教授領銜的國際團隊取得突破，通過在鈣鈦礦表面與頂部接觸層間涂覆新型涂層，顯著提升鈣鈦礦太陽能電池穩定性，效率提升至近27%，達先進水平，且在標準光照下連續運行1200小時未降效。該研究由中國、意大利、瑞士、德國團隊共同完成，成果發表于《自然·光子學》。
鈣鈦礦和富勒烯（C60）接觸層之間的氟化化合物形成近乎單分子層的薄膜，該薄膜起到化學保護屏障的作用，并提高了電池的穩定性
“我們采用的氟化化合物能滑入鈣鈦礦層與富勒烯(C60)接觸層間，形成近乎致密的單分子膜，”Abate解釋道。此分子層如特氟龍，化學隔離鈣鈦礦層與接觸層，減少缺陷損耗，還提升相鄰兩層結構穩定性，使C60層更均勻致密。阿巴特稱：“中間層形成化學屏障，既防缺陷又保電接觸。”
實驗主要由第一作者李桂祥在阿巴特團隊攻讀博士期間完成。李桂祥現為南京東南大學教授，繼續與阿巴特團隊合作。研究還涉及洛桑聯邦理工學院和倫敦帝國理工學院團隊。采用新方法，鈣鈦礦太陽能電池實驗室規模效率達27%，高于不使用中間層的26%。穩定性提升明顯，在“標準太陽光”下連續照射1200小時效率不降。阿巴特強調：“1200小時相當于一年戶外使用時間。”對比電池無“特氟龍層”，300小時效率降20%。該涂層熱穩定性佳，85℃老化1800小時，-40℃至+85℃循環200次仍穩定。此鈣鈦礦太陽能電池采用倒置(pin)結構，適合串聯電池，如與硅電池組合。
阿巴特回憶，早在2014年在亨利·斯奈斯實驗室做博士后時，就思考利用類似特氟龍分子形成中間膜。當時效率僅15%，幾小時內顯著下降。如今已取得巨大進展。這些成果為下一代高效、高穩定性鈣鈦礦基光電器件研發鋪平道路。
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