鈣鈦礦太陽能電池因其高效、低成本、輕量化等特點，被視為未來光伏技術的重要方向。然而，這類電池存在一個關鍵問題——穩定性較差，難以長期使用。3月7日，華東理工大學的一項研究成功破解了這一難題，相關成果已發表在國際頂級期刊《科學》（Science）。據悉，科研團隊成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關鍵方法，這項“命短”難題的破解，讓人類距離用上更便宜、更輕薄的太陽能板又近了一大步。
鈣鈦礦太陽能電池被稱作“未來之光”，它不僅能像傳統硅電池一樣發電，還能做成薄如紙張、可彎曲的形態，甚至能貼在衣服或窗戶上使用。但多年來，這種電池有個致命弱點：在陽光下用不了多久就會“衰老”，使用壽命遠達不到實際應用要求。
研究團隊揭開了這個“短命”謎團。研究發現，鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反復膨脹收縮，時間一長就會“內傷”破裂。這種材料遇光會膨脹超過1%，內部晶體相互擠壓產生破壞力，就像反復折疊的紙最終會斷裂一樣。
科研人員想出了一個妙招——給材料穿“防彈衣”。他們用世界上最堅硬的材料之一石墨烯，加上特殊透明塑料，制成只有頭發絲萬分之一的超薄保護層。實驗證明，這層“防護服”能讓材料抗壓能力翻倍，把膨脹幅度從0.31%降到0.08%，就像給易碎品加了抗震包裝。
經過嚴格測試，裝上這種保護層的太陽能電池創下新紀錄：在模擬日常使用的強光高溫環境下，持續工作3670小時（約153天）后，仍能保持97%的發電效率。這是目前同類電池中最長的穩定工作時間，意味著實際應用成為可能。
這項突破不僅給出解決方案，更顛覆了科學界認知。過去十年，全球科學家主要從材料配方改良入手，而華東理工團隊首次發現“物理損傷”這個隱藏殺手，為后續研究打開新方向。相關專家表示，這項工作重新定義了提升穩定性的技術路徑。
研究團隊透露，該技術已開始與企業合作試驗。一旦量產，將帶來革命性變化：建筑外墻的發電玻璃、可折疊的戶外充電毯甚至給手機充電的太陽膜都可能成為現實。據估算，鈣鈦礦電池生產成本僅為硅電池的1/3，發電效率還有提升空間。
隨著穩定性瓶頸的突破，這項“實驗室里的未來科技”正加速走向千家萬戶，為全球綠色能源轉型提供“中國方案”。
鈣鈦礦太陽能電池因其高效、低成本、輕量化等特點，被視為未來光伏技術的重要方向。然而，這類電池存在一個關鍵問題——穩定性較差，難以長期使用。3月7日，華東理工大學的一項研究成功破解了這一難題，相關成果已發表在國際頂級期刊《科學》（Science）。據悉，科研團隊成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關鍵方法，這項“命短”難題的破解，讓人類距離用上更便宜、更輕薄的太陽能板又近了一大步。
鈣鈦礦太陽能電池被稱作“未來之光”，它不僅能像傳統硅電池一樣發電，還能做成薄如紙張、可彎曲的形態，甚至能貼在衣服或窗戶上使用。但多年來，這種電池有個致命弱點：在陽光下用不了多久就會“衰老”，使用壽命遠達不到實際應用要求。
研究團隊揭開了這個“短命”謎團。研究發現，鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反復膨脹收縮，時間一長就會“內傷”破裂。這種材料遇光會膨脹超過1%，內部晶體相互擠壓產生破壞力，就像反復折疊的紙最終會斷裂一樣。
科研人員想出了一個妙招——給材料穿“防彈衣”。他們用世界上最堅硬的材料之一石墨烯，加上特殊透明塑料，制成只有頭發絲萬分之一的超薄保護層。實驗證明，這層“防護服”能讓材料抗壓能力翻倍，把膨脹幅度從0.31%降到0.08%，就像給易碎品加了抗震包裝。
經過嚴格測試，裝上這種保護層的太陽能電池創下新紀錄：在模擬日常使用的強光高溫環境下，持續工作3670小時（約153天）后，仍能保持97%的發電效率。這是目前同類電池中最長的穩定工作時間，意味著實際應用成為可能。
這項突破不僅給出解決方案，更顛覆了科學界認知。過去十年，全球科學家主要從材料配方改良入手，而華東理工團隊首次發現“物理損傷”這個隱藏殺手，為后續研究打開新方向。相關專家表示，這項工作重新定義了提升穩定性的技術路徑。
研究團隊透露，該技術已開始與企業合作試驗。一旦量產，將帶來革命性變化：建筑外墻的發電玻璃、可折疊的戶外充電毯甚至給手機充電的太陽膜都可能成為現實。據估算，鈣鈦礦電池生產成本僅為硅電池的1/3，發電效率還有提升空間。
隨著穩定性瓶頸的突破，這項“實驗室里的未來科技”正加速走向千家萬戶，為全球綠色能源轉型提供“中國方案”。
本文鏈接：新突破！我國科研團隊解鎖太陽能電池“長壽密碼”http://m.sq15.cn/show-2-11151-0.html
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