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日本國立研究開發(fā)法人產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所（簡稱，產(chǎn)綜研，AIST）的神田廣之主任研究員等人開發(fā)出了提高鈣鈦礦太陽能電池耐久性的技術。鈣鈦礦太陽能電池一直存在高溫環(huán)境下會劣化的問題。此次通過改良與電流傳輸相關的膜結構，成功抑制了劣化。

相關研究成果已發(fā)表在英國科學期刊《Nature Communications》上。

鈣鈦礦太陽能電池與既往硅基太陽能電池板相比，具備輕薄可彎曲的特點。它可安裝在建筑物外墻或車輛頂部等位置，有望增加太陽能發(fā)電量。但目前其耐熱、耐水等耐久性較低，尚未出現(xiàn)能像硅基產(chǎn)品那樣實現(xiàn)20年以上使用壽命的產(chǎn)品。

鈣鈦礦太陽能電池由負責發(fā)電的“鈣鈦礦層”以及周邊負責提升導電性能的“空穴傳輸層”等薄膜構成。研究團隊查明，構成空穴傳輸層的材料因受熱而擴散，成為電池劣化的原因。

為此，研究團隊制作了由不易受熱擴散的材料替代的空穴傳輸層，并在85℃的室內(nèi)環(huán)境下連續(xù)觀察了2400小時的發(fā)電效率變化，結果顯示發(fā)電效率未見下降。而使用現(xiàn)有空穴傳輸層的對照實驗中，僅數(shù)十小時轉(zhuǎn)換效率就劣化至1%以下。

自2025年6月起，研究團隊在茨城縣筑波市的產(chǎn)綜研園區(qū)戶外持續(xù)進行試驗，據(jù)悉，經(jīng)過夏季和冬季均未觀測到發(fā)電效率衰減。目前試驗仍在繼續(xù)，將持續(xù)驗證一年的性能變化。今后，研究團隊將著眼于與企業(yè)的共同研究，力爭開發(fā)出可長期使用的鈣鈦礦太陽能電池。

關鍵詞： 太陽能電池板