突破性分子CPMAC問世!鈣鈦礦太陽能電池效率與穩定性雙雙提升
科技
04-29
由阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)主導的國際研究團隊,近期在《科學》期刊發表重大突破。研究人員開發出一種名為CPMAC的離子鹽分子,能將鈣鈦礦太陽能電池的轉換效率提升0.6%,同時大幅增強其穩定性。
CPMAC是從俗稱「C60」的巴克明斯特富勒烯改良而來。KAUST可再生能源與永續技術卓越中心(CREST)主任Osman Bakr教授解釋:「過去十年,C60雖幫助鈣鈦礦電池創下效率紀錄,但其與鈣鈦礦介面的弱相互作用會導致機械性退化。我們設計的CPMAC離子鹽完美解決了這個問題。」
實驗資料顯示,採用CPMAC的電池不僅轉換效率更高,在高溫高濕環境下經過2,000小時測試後,其效率衰減幅度僅為C60電池的三分之一。研究員朱宏偉強調:「以一座發電量1GW的電廠為例,即使不到1%的效率提升,也足以多供應5,000戶家庭用電。」
更令人振奮的是,當研究團隊將四個電池組裝成模組測試時,CPMAC的優勢更加明顯。這要歸功於CPMAC能與鈣鈦礦形成離子鍵,大幅減少電子傳輸層的缺陷,相較於C60僅能形成的凡得瓦力鍵結,穩定性顯著提升。
這項研究由多國團隊共同完成,相關論文已於2025年4月17日刊登於《科學》期刊,為太陽能技術發展樹立新的里程碑。