科研突破：華東理工大學找到延長太陽能電池壽命關鍵方法

2025年03月07日07:40:32 科學 6780

it之家 3 月 7 日消息，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。

華東理工大學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，讓人類距離用上更便宜、更輕薄的太陽能板又近了一大步。相關成果已於今日凌晨發表在國際頂級期刊《科學》上。

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it之家注意到，這種電池有個致命弱點：在陽光下用不了多久就會「衰老」，導致其壽命遠達不到實際應用要求。

科研團隊研究發現，鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反覆膨脹收縮，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，舉例來說，就像反覆摺疊的紙最終都會斷裂。

於是，科研人員想出了一個妙招 —— 給材料穿「防彈衣」。科研團隊用最堅硬的材料之一石墨烯，加上特殊透明塑料，製成只有頭髮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。

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）後，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。

目前，該技術已開始與企業合作試驗，一旦量產，建築外牆發電玻璃、可摺疊戶外充電毯甚至給手機充電的太陽膜都可能成為現實。

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