2024年12月26日,《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道了蘇州大學(xué)一項(xiàng)關(guān)于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性的重要研究成果。該研究由李耀文教授和張曉宏教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),攜手國(guó)際合作伙伴共同完成。李耀文教授不僅是蘇州尚柔新能源有限公司下轄“尚柔-蘇大研究院”的院長(zhǎng),還在《自然·能源》、《自然·通訊》等國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表了90余篇SCI論文,并擁有10余項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。
在研究中,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地監(jiān)測(cè)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在連續(xù)光照和晝夜循環(huán)工作模式下的性能變化。他們發(fā)現(xiàn),電池在晝夜循環(huán)模式下的性能衰減速度明顯快于連續(xù)光照模式,這是一個(gè)長(zhǎng)期被忽視的現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題,團(tuán)隊(duì)提出了鈣鈦礦晶格應(yīng)力調(diào)控策略,這一策略不僅有效提升了電池的效率,還顯著延長(zhǎng)了其使用壽命。
金屬鹵化物鈣鈦礦作為光伏領(lǐng)域的新興半導(dǎo)體材料,其光電轉(zhuǎn)換效率已接近單晶硅太陽(yáng)能電池,但其軟晶格特性導(dǎo)致穩(wěn)定性成為其商業(yè)化的關(guān)鍵障礙。蘇大團(tuán)隊(duì)通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)和研究,成功制備出基于苯基氯化硒的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其認(rèn)證效率高達(dá)26.32%。在晝夜循環(huán)模式下,該電池的T80壽命更是提高了10倍,其他ISOS協(xié)議測(cè)試的穩(wěn)定性也得到了大幅提升。
李耀文教授指出,這項(xiàng)研究揭示了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在晝夜循環(huán)工作模式下的獨(dú)特降解機(jī)制,強(qiáng)調(diào)了穩(wěn)定晶格對(duì)于延長(zhǎng)電池實(shí)際工作壽命的重要性。他強(qiáng)調(diào),建立適用于具有軟晶格特性的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的壽命評(píng)估方法至關(guān)重要,這將為加速其商業(yè)化進(jìn)程提供有力支持。
目前,研究團(tuán)隊(duì)已與蘇州尚柔新能源有限公司展開(kāi)校企合作,共同推進(jìn)高效、高穩(wěn)定柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池模組的研發(fā),致力于將研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。