科大的新型手性介面可提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和耐用性，並增強商業前景。
由香港科技大學（科大）工程學院領導的科學家團隊在鈣鈦礦太陽能電池中開發出一種新型手性結構介面。這項突破提高了這種快速發展的太陽能技術的可靠性和電力轉換效率，為其商業化鋪平了道路。
鈣鈦礦太陽能電池（PSC）是一種含有鈣鈦礦結構化合物材料的太陽能電池，其生產成本低且製造簡單。與需要昂貴的高溫、高真空製造製程的傳統矽太陽能電池不同，鈣鈦礦可以使用各種印刷技術以低成本輕鬆製成薄膜。近年來，PSC 的性能迅速攀升，但商業化仍存在重大障礙，特別是在現實條件下的各種穩定性方面。一個突出的挑戰是電池不同層之間的黏著力不足，導致介面可靠性有限。
提高太陽能電池的介面可靠性
針對這個問題，科大化學與生物工程學系副 美國電話號碼庫 教授週媛媛教授及其研究團隊從天然手性材料的機械強度中獲得靈感，在PSC中建構了前所未有的手性結構介面，解鎖極高的可靠性。
該團隊在鈣鈦礦吸收層和電子傳輸層之間插入了基於 R-/S-甲基芐基銨的手性結構中間層，以創建堅固的彈性異質介面。根據國際電工委員會 (IEC) 61215 太陽能電池標準進行測試，封裝太陽能電池在 -40°C 至 85°C 之間循環 200 次、持續 1,200 小時後，仍保留了 92% 的初始功率轉換效率。
機械性質和耐久性增強
「手性材料有趣的機械特性與其亞基的 我如何透過利基網站賺取超過 17000 歐元螺旋堆積有關，類似於機械彈簧，」該研究的第一作者、現任香港科技大學 CBE 系研究助理教授段天偉博士說。她補充說：“在關鍵的裝置界面處加入手性結構中間層，可以使鈣鈦礦太陽能電池在機械上更加耐用，並且在各種操作狀態下都具有適應性。”
「這確實是鈣鈦礦太陽能電池商業化的黎明。鑑於這些電池的高效率，如果我們最終能夠克服可靠性問題，將看到數十億的能源市場。
對太陽能商業化的影響
這項突破為太陽能的未來帶來了巨大的 喬丹20號 希望。由於具有增強可靠性和電力轉換效率的潛力，未來的鈣鈦礦太陽能板在各種天氣條件下可能變得更加可靠，確保長時間持續發電。
該團隊的研究工作最近發表在著名期刊《科學》上。該論文由段博士（第一作者）和周教授（第一通訊作者）以及來自美國國家可再生能源實驗室、香港浸會大學和耶魯大學的合作者共同撰寫。