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嶺南大學與香港城市大學學者領導的團隊，創新了一種界面結構，突破目前鈣鈦礦太陽能電池在電壓上的限制，大幅減少能量損失，進一步提升能量轉換效率。研究成果已發表於《自然 － 通訊》。

論文：

• https://www.nature.com/articles/s41467-026-68904-4

研究背景

寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池是構建多結太陽能電池的關鍵材料。然而，由於缺陷態、能級失配以及界面接觸不良等問題，其開路電壓長期受到限制。當帶隙提高至約 1.68 eV 或以上時，開路電壓未能隨帶隙進一步增加而同步提升，表現出明顯的電壓增益受限現象。傳統的策略往往導致配體分子不受控地擴散至鈣鈦礦材料內部，無法形成有效的配體層。

研究成果

嶺大伍絜宜跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦教授、助理教授（校長卓越青年學者）吳聖釩博士、城大李兆基講座教授（材料科學）任廣禹教授領導的聯合研究團隊，探索了空穴選擇性自組裝單層（hole-selective SAM）與銨配體之間複雜的路易斯酸鹼相互作用，製作出 CbzBT-B 新型自組裝單分子層材料。

該分子中的硫原子可與配體相互作用，將配體分子固定在 SAM 材料上，並確保在底界面形成局部的 2D/3D 鈣鈦礦異質結結構。這種結構不僅有助降低缺陷密度，而且有利電荷提取和模板化鈣鈦礦結晶，同時又不影響三維鈣鈦礦的體相光電性能。

基於此結構，團隊研發的寬能帶鈣鈦礦太陽能電池的開路電壓和效率獲得顯著提升，創造了多項性能記錄，其連續運行 700 小時後效率仍保持超過 95%，推算使用 1800 小時後效率仍可保持在 90% 以上。基於該技術研發的鈣鈦礦－有機疊層太陽能電池，光電轉換效率達到 27.11%，認證效率爲 26.3%，為該類別電池的最高效率之一。

研究團隊

論文共同第一作者是城大的 Mingqian Chen、Wenlin Jiang、Lingchen Kong，城大／南方科技大學的 Deng Wang，共同通訊作者是吳聖釩博士、任廣禹教授。

來源：嶺南大學

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