新介面活性劑  即時修復的再生鈣鈦礦太陽能電池

編譯／高晟鈞

香港城市大學開發出突破性的活性鈍化劑，模仿緩釋藥物的形式，可以即時修復和維護鈣鈦礦太陽能電池，提高其穩定性、效率以及使用壽命，有望成為下一代鈣鈦礦太陽能電池的一種極具潛力的解決方案。

鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦太陽能電池作為目前太陽光電轉化能力最好的材料之一，被稱為「大自然的禮物」，在眾多太陽能材料中脫穎而出。簡單的製程、良好的可塑性以及更寬的光譜，都使得鈣鈦礦太陽能電池比起矽晶太陽能電池有更高的潛力。

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然而眾所皆知，鈣鈦礦太陽能電池最大的隱憂是其運行穩定性及使用壽命。儘管科學家已經開發許多鈍化（鈍化是使金屬表面轉化為不易氧化的狀態，而延緩金屬的腐蝕速度的方法。）技術來提高穩定性，但鈣鈦礦電池依舊無可避免地在運行過程中，因長期暴露在水和熱中，而導致其壽命過短。

新活性鈍化劑

研究團隊的啟發建立於植物與其他生物在面對不同惡劣天氣的適應能力，開發出新一代的活性鈍化劑，使得鈣鈦礦太陽能電池也具備與生物體相似的「再生和治癒」的能力。

新的鈍化劑是一種腐蝕抑制劑，在暴露於濕氣與高溫時會被激活，可以利用動態共價鍵改變金屬電位，模仿藥物中的緩釋膠囊，不斷釋放化學物質來治癒由水和熱等環境壓力因素引起的缺陷。

測試結果證明，鈍化劑可顯著提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和耐用性，光伏轉換效率超過25%，在高溫和潮濕條件下維持1000小時以上的運作穩定性。

透過動態修復的鈍化機制，研究團隊有望解鎖鈣鈦礦和其他電子設備的再生概念，幫助鈣鈦礦太陽能電池在製造和運行階段中，離子遷移和不穩定性的問題。這將幫助鈣鈦礦電池更好地兌現其潛力，更好地應用於商業與生活中，包括抗氧化微電子設備或是介面接觸工程。

資料來源:Innovations

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