中國粉體網(wǎng)訊  隨著不可再生化石能源的日益枯竭和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，可再生且可持續(xù)利用的綠色能源已成為能源領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。太陽能電池多是基于半導(dǎo)體材料自身特性或半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，通過光生伏特效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光能向電能的轉(zhuǎn)換，應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大，技術(shù)不斷進(jìn)步，發(fā)展前景廣闊。

現(xiàn)有太陽能電池主要經(jīng)歷三代，晶硅太陽能電池(單晶、多晶)、薄膜太陽能電池(非晶硅、Ⅲ-Ⅴ族化合物等)和新型太陽能電池(有機(jī)、染料敏化、量子點(diǎn)、鈣鈦礦等)。單晶硅太陽能電池以高穩(wěn)定性、高轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)壽命等優(yōu)勢(shì)占據(jù)太陽能電池的絕大部分商業(yè)市場(chǎng)。第一代和第二代太陽能電池的生產(chǎn)成本較高、制備工藝相對(duì)復(fù)雜，隨著市場(chǎng)提效降本的要求，研究更高效、更低廉的電池成為光伏領(lǐng)域的進(jìn)一步目標(biāo)。

鈣鈦礦太陽能電池作為第三代新型太陽能電池的重要技術(shù)方向，具備顯著優(yōu)勢(shì)：一方面，可通過溶液旋涂等工藝完成器件制備，操作相對(duì)簡(jiǎn)便；另一方面，制備所需原料價(jià)格低廉，因此被視為有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的下一代高效太陽能電池技術(shù)，憑借卓越的光電轉(zhuǎn)換特性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)及溶液加工兼容性，已成為光伏領(lǐng)域最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。

然而，穩(wěn)定性不足仍是制約鈣鈦礦太陽能電池大規(guī)模制備與商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸，具體體現(xiàn)在熱穩(wěn)定性、濕度穩(wěn)定性與最大功率點(diǎn)追蹤穩(wěn)定性三個(gè)維度。深究原因，主要源于三大挑戰(zhàn)：鈣鈦礦材料因熱應(yīng)力易分解、界面層穩(wěn)定性欠佳、鈣鈦礦材料對(duì)工況中的水和氧氣敏感。

其中，鈣鈦礦太陽能電池中界面?zhèn)鬏攲拥拈L(zhǎng)期穩(wěn)定性問題已成為制約器件壽命的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)傳輸層在濕熱或紫外輻照條件下易發(fā)生化學(xué)降解，如結(jié)構(gòu)上的有機(jī)分子鏈斷裂、能級(jí)上的偏移導(dǎo)致載流子提取困難以及缺陷態(tài)上的缺陷密度增加。因此，通過界面工程策略系統(tǒng)性解決上述問題，成為推動(dòng)鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向。

2025年11月20-21日，中國粉體網(wǎng)將在江蘇徐州舉辦“2025（第九屆）全國石英大會(huì)暨展覽會(huì)”。屆時(shí)，上海交通大學(xué)副教授王言博將帶來題為《鈣鈦礦太陽能電池界面調(diào)控》的報(bào)告，為相關(guān)領(lǐng)域研究提供交流與參考。

參考來源：

王言博.鈣鈦礦光電材料與器件的穩(wěn)定性

鄞添舟.面向高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池活性層及界面調(diào)控

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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