環保新突破！氟化物新增劑讓水製鈣鈦礦太陽能電池效能大躍升

澳洲昆士蘭科技大學(QUT)的研究團隊最近開發出一項環保製程，透過在水基溶液中新增氟化物，成功製造出高效率的鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)。這項創新技術不僅避開了傳統製程中有機溶劑的毒性問題，更實現了超過18%的能源轉換效率。

鈣鈦礦太陽能電池因其高效率與低成本特性，被視為次世代太陽能技術的明日之星。然而，傳統製程中使用的有毒有機溶劑，長期以來限制了這項技術的商業化發展。雖然水基製程提供了一個更環保的選擇，但過去始終面臨效能不佳的困境。

QUT研究團隊在這次研究中，創新地將氟化鉛(PbF₂)新增至水基前驅溶液中。這個關鍵新增劑不僅調控了晶體生長動力學，更大幅提升了薄膜品質。研究發現，氟化物能加速光活性相的形成，並促進結晶取向，這兩者都是提升太陽能轉換效率的重要關鍵。

此外，氟離子的高電負性特性，還能有效鈍化鈣鈦礦晶粒的表面缺陷，減少能量損失並提升電荷傳輸效率。研究團隊成員Hoang Minh Tam博士興奮地表示：「新增PbF₂後，我們獲得了18.1%的能源轉換效率，相較於對照組的16.3%有顯著提升。更令人振奮的是，電池的操作穩定性和環境穩定性都獲得改善，這讓我們離大規模綠色生產PSCs的目標更近一步。」

這項研究不僅為穩定、高效的水基鈣鈦礦太陽能電池提供了一個可行的生產策略，也凸顯了氟化物新增劑在綠色化學與永續能源技術中的重要性。相關研究成果已發表於《Materials Futures》期刊，為太陽能產業的環保轉型帶來新的曙光。

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