中大發現鈣鈦礦太陽能電池退化機制

中大電子工程學系一項合作研究發現，移動離子屏蔽現象是影響鈣鈦礦太陽能電池使用壽命的關鍵機制，研究結果將有助改善下一代太陽能電池壽命。

現時太陽能電池市場以傳統矽基電池主導，佔市場95%，但鈣鈦礦的太陽能電池性能更佳，製造成本更便宜，但由於鈣鈦礦太陽能電池的壽命只有數年，比矽基太陽能電池落後約一個量級，這成了商業化的一個技術障礙。

中大最近研究發現，設備長時間運行造成的損耗並非導致電池退化的決定性因素，反而離子場屏蔽才是鈣鈦礦太陽能電池退化的原因。因為鈣鈦礦半導體受到外來刺激時，例如曝露在光照之下，所產生的移動離子會屏蔽鈣鈦礦中的內置電場，從而降低光生電荷的提取效率，令電池所產生的電流減少。

研究結果證實移動離子屏蔽與鈣鈦礦太陽能電池退化有關，有望延長鈣鈦礦太陽能電池的穩定性，使其保證壽命接近25年的工業標準。

中大電子工程學系校長特聘副教授Martin Stolterfoht指出，今次發現的機制有助加快開發穩定性更佳的鈣鈦礦串聯電池，例如可通過檢測到的離子特性，準確預測電池的使用壽命，省卻耗時數周甚至數月的穩定性測試。

研究結果已於《自然能源》雜誌上發表。◇

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