鈣鈦礦太陽(yáng)能電池被譽(yù)為“近十年來(lái)光伏領(lǐng)域最具顛覆性技術(shù)之一”，但其實(shí)驗(yàn)室成果走向產(chǎn)業(yè)化時(shí)，常面臨光電轉(zhuǎn)換效率與長(zhǎng)期穩(wěn)定性顯著下降的困局。記者從揚(yáng)州大學(xué)獲悉，該校丁建寧教授團(tuán)隊(duì)近日在《自然·通訊》發(fā)表重要研究成果，通過(guò)引入一種廉價(jià)常見的表面活性劑，破解了鈣鈦礦電池大面積制備中傳輸材料薄膜均勻性難題，為其規(guī)?；瘧?yīng)用提供了新路徑。

“盡管鈣鈦礦電池的實(shí)驗(yàn)室小面積樣品效率已突破26%，樣品效果很好，但一旦放大，效率和性能就會(huì)下降，這是制約其商業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸。”論文第一作者、該校物理學(xué)院博士研究生杜開懷告訴記者，這一問(wèn)題的根源，在于傳輸材料表面的濕潤(rùn)性不佳，材料易出現(xiàn)“抱團(tuán)”、分布不均的情況。

為抑制材料“抱團(tuán)”，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了工業(yè)中廣泛使用的表面活性劑。“表面活性劑能顯著改善液體在固體表面的鋪展行為，就像一位得力的助手，能顯著降低液體張力，‘牽引’著液膜主動(dòng)鋪開。”杜開懷介紹，當(dāng)加入合適的表面活性劑，液態(tài)傳輸材料便能在導(dǎo)電基底上流動(dòng)與均勻分布。

那么，哪一種表面活性劑更適合呢?經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選，團(tuán)隊(duì)最終鎖定了一種成本低廉的“工業(yè)肥皂”——十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)。實(shí)驗(yàn)表明，添加CTAB后，傳輸材料在基板上形成平整均勻的薄膜，幾乎無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象。基于這一技術(shù)突破，團(tuán)隊(duì)成功制備出有效面積22.96平方厘米的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)22.34%，持續(xù)運(yùn)行800小時(shí)后仍保持初始效率的80%以上，展現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性與工程適用性。

目前，團(tuán)隊(duì)正與光伏龍頭企業(yè)合作推進(jìn)中試產(chǎn)線驗(yàn)證，加速該技術(shù)在百瓦級(jí)組件及光伏建筑一體化等場(chǎng)景的落地應(yīng)用。