中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所傳來重要科研進(jìn)展，由游經(jīng)碧研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)27.2%的鈣鈦礦太陽能電池原型器件。這一成果標(biāo)志著我國在新型太陽能電池領(lǐng)域取得重大突破，相關(guān)研究論文已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該器件在標(biāo)準(zhǔn)太陽光條件下持續(xù)運(yùn)行1529小時(shí)后，仍能保持初始效率的86.3%；在85℃高溫與光照耦合的加速老化測試中，運(yùn)行1000小時(shí)后效率維持率達(dá)82.8%。這種兼具高效率與穩(wěn)定性的特性，為鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新材料制備工藝，在鈣鈦礦薄膜生長過程中引入堿金屬草酸鹽，利用鉀離子與氯離子的強(qiáng)結(jié)合作用，有效抑制了氯元素的垂直遷移，使其在材料中均勻分布。

鈣鈦礦太陽能電池因其制備成本低、光電轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢，被視為下一代光伏技術(shù)的核心方向。經(jīng)過十六年發(fā)展，其效率已從最初的3.8%提升至超26%，接近單晶硅電池水平，但距離理論極限仍存在提升空間。制備高質(zhì)量半導(dǎo)體薄膜是實(shí)現(xiàn)高效率的關(guān)鍵，研究團(tuán)隊(duì)通過上述方法成功制備出載流子壽命達(dá)20微秒、界面缺陷態(tài)密度低至10每立方厘米的優(yōu)質(zhì)薄膜，為效率與穩(wěn)定性的協(xié)同提升提供了技術(shù)支撐。

這項(xiàng)研究不僅突破了鈣鈦礦電池的性能瓶頸，更通過材料工程手段解決了長期困擾領(lǐng)域的穩(wěn)定性難題。隨著技術(shù)成熟度的提升，鈣鈦礦電池有望在分布式光伏、建筑一體化等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，為全球能源轉(zhuǎn)型提供新型解決方案。