氧化铝纳米颗粒可显著提升钙钛矿太阳能电池寿命，佳美机械梅工18540392279

近日，英国萨里大学（University of Surrey）的研究人员发现，氧化铝（Al2O3）纳米颗粒可显著提升钙钛矿太阳能电池的稳定性和使用寿命，最长可延长至原来的十倍。该研究成果已发表在《EES Solar》期刊上。

研究背景

随着全球碳中和目标期限临近，可再生能源的普及显得尤为重要，以减少对化石燃料的依赖。此类技术突破不仅有助于满足全球能源需求，也支持向可持续未来的过渡。

而钙钛矿太阳能电池因其轻量化和低成本的优势，被视为传统硅基太阳能技术的有力替代方案。然而，由于碘泄漏引发的结构缺陷，导致材料随时间推移发生降解，从而限制了其商业化应用。

研究进展

针对钙钛矿应用难题，科学家们开发出一种嵌入氧化铝纳米颗粒的方法，以有效抑制碘的泄漏。这项技术由萨里大学联合英国国家物理实验室和谢菲尔德大学共同研发，为下一代更耐用、更经济的太阳能电池提供了新方案。

研究团队通过模拟现实环境，在极端高温和高湿条件下对改良后的太阳能电池进行测试。结果显示，嵌入氧化铝纳米颗粒的太阳能电池在1530小时（超过两个月）后仍能保持高性能，而未使用氧化铝的对照组仅能维持160小时，寿命提升近十倍。

进一步研究表明，氧化铝纳米颗粒不仅提高了电池的电导率，还减少了钙钛矿结构中的缺陷，同时形成了一层额外的二维钙钛矿保护层，有效阻挡湿气侵蚀。

这项研究的主要作者哈希尼·佩雷拉博士

研究主要作者哈西尼·佩雷拉（Hasini Perera）说道：“看到我们的研究取得如此大的突破，令人倍感振奋。十年前，钙钛矿太阳能电池在现实条件下实现如此长的寿命还是难以想象的。但现在，我们成功提升了其稳定性和性能，使钙钛矿技术更接近主流能源解决方案。”