這些新型太陽(yáng)能電池實(shí)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(yáng)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(duì)于確保世界能源的未來(lái)至關(guān)重要。

由新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）的一組科學(xué)家設(shè)計(jì)的鈣鈦礦太陽(yáng)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(yáng)能電池鋪平了道路。

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為了便于對(duì)不同的太陽(yáng)能電池技術(shù)進(jìn)行比較和基準(zhǔn)測(cè)試，光伏（PV）界使用至少1平方厘米的標(biāo)準(zhǔn)尺寸在“太陽(yáng)能電池效率表”中報(bào)告單結(jié)太陽(yáng)能電池的效率。在新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)破紀(jì)錄的壯舉之前，最好的1平方厘米鈣鈦礦太陽(yáng)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(duì)于確保世界能源的未來(lái)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(yáng)能電池應(yīng)用。在過(guò)去的十年中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)取得了多項(xiàng)突破，并且該技術(shù)不斷發(fā)展。

“為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們一直致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新和可擴(kuò)展的技術(shù)，旨在提高1平方厘米鈣鈦礦太陽(yáng)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(guó)立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Hou Yi助理教授說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)由來(lái)自新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與工程學(xué)院化學(xué)與生物分子工程系以及新加坡太陽(yáng)能研究所（SERIS）的科學(xué)家組成，是新加坡國(guó)立大學(xué)的大學(xué)級(jí)研究機(jī)構(gòu)。

他補(bǔ)充說(shuō)：“基于超過(guò)14年的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)，這項(xiàng)工作代表了倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有效面積為1平方厘米可以超過(guò)正式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，這主要?dú)w功于我們的鈣鈦礦太陽(yáng)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(yáng)能電池始終提供出色的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，因此實(shí)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(tuán)隊(duì)的這一里程碑式成就已于2023年列入太陽(yáng)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(jìn)展》發(fā)表，列出了獨(dú)立確認(rèn)的太陽(yáng)能電池和組件的最高效率。

低成本、高效、穩(wěn)定的太陽(yáng)能電池技術(shù)

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

“這種新型界面材料的引入帶來(lái)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(yáng)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(shuō)。

新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)報(bào)告的結(jié)果標(biāo)志著推進(jìn)低成本、高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)商業(yè)化的關(guān)鍵里程碑。“我們的研究結(jié)果為加速商業(yè)化和將太陽(yáng)能電池整合到各種能源系統(tǒng)中奠定了基礎(chǔ)。我們對(duì)我們的發(fā)明前景感到興奮，它代表了對(duì)可持續(xù)和可再生能源未來(lái)的重大貢獻(xiàn)，“團(tuán)隊(duì)成員，新加坡國(guó)立大學(xué)博士生Wang Xi先生說(shuō)。

在這一激動(dòng)人心的發(fā)展的基礎(chǔ)上，Hou副教授和他的團(tuán)隊(duì)旨在進(jìn)一步推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)的突破界限。

另一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性，因?yàn)殁}鈦礦材料對(duì)水分敏感并且會(huì)隨著時(shí)間的推移而降解。Hou副教授評(píng)論說(shuō)：“我們正在開(kāi)發(fā)一種定制的加速老化方法，將這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室?guī)У焦S。我們的下一個(gè)目標(biāo)之一是提供具有25年運(yùn)行穩(wěn)定性的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)還致力于通過(guò)擴(kuò)大鈣鈦礦太陽(yáng)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(lái)將太陽(yáng)能電池放大到模塊。

Hou教授補(bǔ)充說(shuō)：“從我們目前的研究中獲得的見(jiàn)解將作為開(kāi)發(fā)穩(wěn)定且最終具有商業(yè)可行性的鈣鈦礦太陽(yáng)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(duì)化石燃料的依賴?！?/p>

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