在保證轉換效率的基礎上極大地提高電池壽命，是鈣鈦礦太陽能電池研究者的目標。日前，北京大學工學院材料科學與(yu) 工程係周歡萍課題組和化學與(yu) 分子工程學院嚴(yan) 純華院士課題組的合作成果“利用Eu3+/Eu2+氧化還原離子對提高鉛碘鈣鈦礦太陽能電池工作壽命”，在線發表於(yu) 國際期刊《科學》主刊。

　　器件壽命（即穩定性）和光電轉換效率是決(jue) 定太陽能電池最終發電成本的兩(liang) 個(ge) 關(guan) 鍵因素。全球普遍使用的晶體(ti) 矽太陽能電池，效率已接近理論上限，成本難再下降。因此，兼顧成本和效率優(you) 勢的鈣鈦礦太陽能電池成為(wei) 該領域最大研究熱門。

　　鈣鈦礦太陽能電池，采用具有鈣鈦礦晶體(ti) 結構的有機無機雜化的金屬鹵化物作為(wei) 吸光層，自2009年以來，因製備方式簡單、生產(chan) 成本低廉和光電性能優(you) 異而備受關(guan) 注，光電轉換效率由3.8%迅速升至23.7%，成為(wei) 當前發展最快的光伏技術。然而，對於(yu) 鈣鈦礦電池而言，其穩定性是最難解決(jue) 的問題，且目前我國對鈣鈦礦產(chan) 業(ye) 化急需解決(jue) 的成本、工藝、壽命等方麵關(guan) 注較少。

　　該研究針對鈣鈦礦材料在光照及熱輻射作用下的不穩定性問題，提出了一種全新的機製，即在鈣鈦礦活性層中引入Eu3+/Eu2+的氧化還原離子對。該離子對可同時消除Pb0和I0缺陷，並在器件使用壽命期內(nei) 循環發揮作用。基於(yu) 此，電池初始效率得到提升，特別是其長期穩定性顯著提升，解決(jue) 了鉛鹵鈣鈦礦電池中限製其穩定性的一個(ge) 重要本質性問題，將有力推進實現鈣鈦礦太陽能電池的工業(ye) 化生產(chan) 。

　　據介紹，該突破還可推廣至其他鈣鈦礦光電器件，對其他麵臨(lin) 類似問題的無機半導體(ti) 器件，也具有重要參考意義(yi) 。