這些新型太陽能電池實現(xiàn)了令人印象深刻的24.35%的穩(wěn)定效率-迄今為止鈣鈦礦太陽能電池（有效面積為1 cm2）的最高效率，這一突破性成就是最大限度地利用下一代可再生能源發(fā)電，對于確保世界能源的未來至關(guān)重要。

由新加坡國立大學(xué)（NUS）的一組科學(xué)家設(shè)計的鈣鈦礦太陽能電池在1平方厘米的有效面積下獲得了24.35%的世界效率紀(jì)錄，這一成果為更便宜、更高效、更耐用的太陽能電池鋪平了道路。

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為了便于對不同的太陽能電池技術(shù)進行比較和基準(zhǔn)測試，光伏（PV）界使用至少1平方厘米的標(biāo)準(zhǔn)尺寸在“太陽能電池效率表”中報告單結(jié)太陽能電池的效率。在新加坡國立大學(xué)團隊破紀(jì)錄的壯舉之前，最好的1平方厘米鈣鈦礦太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為23.7%。這一突破性成就，最大限度地利用下一代可再生能源發(fā)電，對于確保世界能源的未來至關(guān)重要。

鈣鈦礦是一類具有高光吸收效率和易于制造的材料，使其有望用于太陽能電池應(yīng)用。在過去的十年中，鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)取得了多項突破，并且該技術(shù)不斷發(fā)展。

“為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，我們一直致力于開發(fā)創(chuàng)新和可擴展的技術(shù)，旨在提高1平方厘米鈣鈦礦太陽能電池，我們的目標(biāo)是彌合效率差距并釋放大面積器件的潛力，“新加坡國立大學(xué)研究團隊負(fù)責(zé)人Hou Yi助理教授說，該團隊由來自新加坡國立大學(xué)設(shè)計與工程學(xué)院化學(xué)與生物分子工程系以及新加坡太陽能研究所（SERIS）的科學(xué)家組成，是新加坡國立大學(xué)的大學(xué)級研究機構(gòu)。

他補充說：“基于超過14年的鈣鈦礦太陽能電池開發(fā)，這項工作代表了倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池有效面積為1平方厘米可以超過正式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池，這主要歸功于我們的鈣鈦礦太陽能電池中采用的創(chuàng)新電荷傳輸材料。由于倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池始終提供出色的穩(wěn)定性和可擴展性，因此實現(xiàn)比正式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池更高的效率是將這一尖端技術(shù)商業(yè)化的重要里程碑。

Hou Yi副教授及其團隊的這一里程碑式成就已于2023年列入太陽能電池效率表。這些綜合表格于2023年06月21日由雜志《光伏進展》發(fā)表，列出了獨立確認(rèn)的太陽能電池和組件的最高效率。

低成本、高效、穩(wěn)定的太陽能電池技術(shù)

這一破紀(jì)錄的成果是通過成功地將一種新型界面材料整合到鈣鈦礦太陽能電池中而取得的。

“這種新型界面材料的引入帶來了一系列有利的特性，包括出色的光學(xué)、電氣和化學(xué)性能。這些特性協(xié)同作用，以提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和壽命，為其性能和耐用性的顯著提高鋪平了道路，“SERIS博士后研究員Li Jia博士解釋說。

新加坡國立大學(xué)團隊報告的結(jié)果標(biāo)志著推進低成本、高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)商業(yè)化的關(guān)鍵里程碑?！拔覀兊难芯拷Y(jié)果為加速商業(yè)化和將太陽能電池整合到各種能源系統(tǒng)中奠定了基礎(chǔ)。我們對我們的發(fā)明前景感到興奮，它代表了對可持續(xù)和可再生能源未來的重大貢獻(xiàn)，“團隊成員，新加坡國立大學(xué)博士生Wang Xi先生說。

在這一激動人心的發(fā)展的基礎(chǔ)上，Hou副教授和他的團隊旨在進一步推動鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的突破界限。

另一個重點領(lǐng)域是提高鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性，因為鈣鈦礦材料對水分敏感并且會隨著時間的推移而降解。Hou副教授評論說：“我們正在開發(fā)一種定制的加速老化方法，將這項技術(shù)從實驗室?guī)У焦S。我們的下一個目標(biāo)之一是提供具有25年運行穩(wěn)定性的鈣鈦礦太陽能電池?！?/p>

該團隊還致力于通過擴大鈣鈦礦太陽能電池的尺寸并在更大范圍內(nèi)展示其可行性和有效性來將太陽能電池放大到模塊。

Hou教授補充說：“從我們目前的研究中獲得的見解將作為開發(fā)穩(wěn)定且最終具有商業(yè)可行性的鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)品的路線圖，這些產(chǎn)品可以作為可持續(xù)能源解決方案，以幫助減少我們對化石燃料的依賴?！?/p>

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