突破性進展！新型硒化鈣鈦礦太陽能電池效率可達27.87%

太陽能產業近期迎來重大突破，墨西哥克雷塔羅自治大學研究團隊開發出新型硒化鈣鈦礦材料SrHfSe₃，這項創新技術有望解決傳統鈣鈦礦太陽能電池面臨的穩定性與毒性問題。

傳統鹵化鉛鈣鈦礦太陽能電池(LHPSCs)雖已達到25%的單結轉換效率和29%的疊層效率，但仍存在明顯缺陷：包括長期穩定性不足、在光熱濕環境下容易分解，以及鉛(Pb)元素的毒性問題，這些都嚴重影響其商業化應用潛力。

研究團隊特別關注硒化鈣鈦礦材料SrHfSe₃，這款材料具備多項優異特性：

• 卓越的化學穩定性
• 可調節的能隙
• 極高的光子吸收係數
• 優秀的p型載子遷移率

團隊採用FTO/BaSnO₃/SrHfSe₃/HTL/Au的元件結構，最初使用MoS₂作為電洞傳輸層(HTL)，後來更創新性地測試了40種不同的HTL材料，包含無機半導體、聚合物和MXenes等新型材料。

透過比利時根特大學Mark Burgelman教授開發的SCAPS-1D模擬工具，團隊在接近真實環境的條件下，完成了1,627種元件配置的理論研究，最佳化了包括吸收層摻雜濃度、缺陷密度、厚度和背接觸功函式等關鍵引數。

研究成果發表於《Solar Energy Materials and Solar Cells》期刊，顯示透過精密的元件設計，基於SrHfSe₃的硒化鈣鈦礦太陽能電池可實現顯著的效能提升。最佳配置分別使用SnS、CPE-K和Ti₂CO₂作為HTM材料，轉換效率達到27.87%、27.39%和26.30%。

這項突破性研究為開發更安全、高效且環保的太陽能技術開闢了新途徑，隨著全球邁向潔淨能源轉型，此類創新技術將可能重塑光伏產業的未來發展。

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