香港科技大學(xué)（港科大）工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的分子鈍化處理方法，顯著提高了鈣鈦礦太陽能電池的效能和耐用性，為清潔能源的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用鋪平了道路。

在全球?qū)で罂沙掷m(xù)能源解決方案的今天，太陽能技術(shù)的發(fā)展尤為關(guān)鍵。港科大工學(xué)院的研究人員在這一領(lǐng)域取得了突破性進展，他們成功開發(fā)了一種分子鈍化處理方法，這一技術(shù)不僅提升了鈣鈦礦太陽能電池的性能，還顯著增強了其耐用性。

鈣鈦礦太陽能電池因其高效率和低成本而被視為光伏技術(shù)的明日之星。然而，其長期穩(wěn)定性一直是制約其商業(yè)化的主要障礙。港科大的研究團隊通過成功識別出鈣鈦礦性能和壽命的關(guān)鍵材料參數(shù)，利用氨基硅烷系列分子對鈣鈦礦太陽能電池進行鈍化處理，有效減少了材料中的缺陷，提升了電池性能和工作壽命。

在港科大電子及計算機工程學(xué)系、先進顯示與光電子技術(shù)國家重點實驗室的林彥宏助理教授帶領(lǐng)下，團隊探索了多種鈍化方法。并首次展示了如何使用不同類型氨類分子改善鈣鈦礦多晶薄膜表面缺陷。通過外部（工作環(huán)境外）和內(nèi)部（工作環(huán)境內(nèi)）方法的相互作用觀察，團隊發(fā)現(xiàn)了能夠顯著提高光致發(fā)光量子效率的分子，從而減少了表面缺陷，提升了材料品質(zhì)。

港科大電子及計算機工程學(xué)系、先進顯示與光電子技術(shù)國家重點實驗室的助理教授林彥宏（右）、港科大電子及計算機工程學(xué)系博士生曹雪莉（中）及先進顯示與光電子技術(shù)國家重點實驗室高級經(jīng)理楊思恩博士（左）

該研究成果在《科學(xué)》期刊上發(fā)表，顯示了其在學(xué)術(shù)界的重要影響力。實驗中，中等面積（0.25平方厘米）和大面積（1平方厘米）的電池器件均展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，即使在經(jīng)過高強度加速老化過程后，電池的最大功率點效率和功率轉(zhuǎn)換效率仍保持在高水平。

氨基硅烷分子及其制造和光電特性

港科大工學(xué)院的這項研發(fā)不僅提升了鈣鈦礦太陽能電池的效能和耐用度，而且其技術(shù)適用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，具有極高的商業(yè)應(yīng)用潛力。這項技術(shù)的推廣應(yīng)用，將有助于推動太陽能技術(shù)的進一步發(fā)展，為全球清潔能源的轉(zhuǎn)型貢獻重要力量。

團隊成員還包括港科大電子及計算機工程學(xué)系博士生曹雪莉、先進顯示與光電子技術(shù)國家重點實驗室高級經(jīng)理楊思恩博士，以及來自英國牛津大學(xué)和錫菲大學(xué)的合作伙伴。