科学家破译钙钛矿太阳能技术寿命延长密码

由萨里大学主导的最新研究表明，氧化铝（Al2O3）纳米颗粒可显著提升钙钛矿太阳能电池的寿命和稳定性，使这类高效能源器件的使用寿命延长十倍。

尽管钙钛矿太阳能电池相比传统硅基技术具有成本低、重量轻等优势，但其商业化潜力一直受限于结构缺陷——主要是碘元素泄漏问题。随着时间的推移，碘的逸出会导致材料降解，降低器件性能和耐久性。

通过与英国国家物理实验室和谢菲尔德大学合作，科学家们发现了一种解决方案：在电池中嵌入氧化铝（Al2O3）纳米颗粒以捕获碘元素。这一突破为开发寿命更长、成本更低的新一代太阳能电池铺平了道路。

该研究的通讯作者、萨里大学先进技术研究所Hashini Perera博士表示："我们的研究成果令人振奋。十年前，钙钛矿电池在真实环境中长期稳定运行的设想还遥不可及。通过这项改进，我们在稳定性和性能上实现了突破性进展，推动钙钛矿技术向主流能源解决方案更进一步。"

Hashini Perera 博士，萨里大学先进技术研究所的研究生

这项发表在《EES Solar》期刊上的研究，通过模拟真实环境下的高温高湿条件对改进型电池进行测试。结果显示：嵌入Al2O3纳米颗粒的太阳能电池在超过两个月（1530小时）的测试中保持高性能，相较于未改进电池仅160小时的寿命提升了十倍。

进一步分析表明，Al2O3纳米颗粒不仅帮助形成更均匀的钙钛矿结构，减少缺陷并提升导电性，还形成了二维钙钛矿保护层，有效阻隔湿气侵蚀。

萨里大学先进技术研究所的Imalka Jayawardena博士补充道："通过解决钙钛矿技术的共性挑战，我们的研究为开发更经济、更高效、更易普及的太阳能技术打开了新局面。这是开发高性能实用化太阳能电池的关键一步，将加速其全球商业化进程。"

先进技术研究所所长、萨里可持续发展研究所临时主任Ravi Silva教授强调：“随着净零排放目标的迫近，扩大可再生能源应用比任何时候都更紧迫。此类技术突破将在满足全球能源需求、推动可持续发展转型中发挥关键作用。英国工业联合会最新分析也表明，可再生能源领域的技能培训不仅能提升职业前景，还可带来高于全国平均水平的薪资，印证了清洁能源投资的经济与环境双重效益。”