新華社長(zhǎng)春6月27日電（記者孟含琪、金津秀）記者從中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所獲悉，該所研究人員成功開發(fā)出新型自由基自組裝分子材料，解決了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中空穴傳輸層性能不足與難以大面積均勻制備的難題，相關(guān)技術(shù)獲美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室效率認(rèn)證。這一成果于27日在國(guó)際期刊《科學(xué)》上發(fā)布。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因成本低、效率高、易加工等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注，可應(yīng)用于光伏發(fā)電、車載光伏、光伏建筑等領(lǐng)域。但在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中廣泛使用的有機(jī)自組裝分子的性能仍處于瓶頸，尤其存在載流子傳輸能力不足、化學(xué)穩(wěn)定性差以及大面積溶液加工難度高等關(guān)鍵問(wèn)題，最終導(dǎo)致電池的性能低、量產(chǎn)難，制約產(chǎn)業(yè)化落地。

針對(duì)這一難題，長(zhǎng)春應(yīng)化所秦川江研究員、王利祥研究員等團(tuán)隊(duì)歷時(shí)3年，自主研發(fā)出“雙自由基型自組裝分子”并引入到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中。

為驗(yàn)證材料性能，周敏研究員團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用掃描電化學(xué)顯微技術(shù)開展精準(zhǔn)測(cè)試。結(jié)果顯示，新材料在模擬實(shí)際工作環(huán)境中的載流子傳輸效率及穩(wěn)定性均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)材料，載流子傳輸速率提高一倍以上。

測(cè)試結(jié)果還顯示，器件連續(xù)運(yùn)行數(shù)千小時(shí)后性能幾乎無(wú)衰減。秦川江研究員介紹，新材料通過(guò)分子自組裝，形成均勻薄膜，從根本上避免傳統(tǒng)材料無(wú)序堆疊導(dǎo)致的組裝密度損失，彌補(bǔ)了材料均勻性不足的缺陷。

近十年來(lái)，鈣鈦礦材料已經(jīng)成為不少企業(yè)制備新能源電池時(shí)選擇的關(guān)鍵材料。業(yè)內(nèi)普遍將2025年視為鈣鈦礦技術(shù)快速發(fā)展的一年。目前，隆基綠能等數(shù)十家國(guó)內(nèi)企業(yè)正在加速布局。

目前，該成果已申請(qǐng)1項(xiàng)國(guó)家專利。秦川江說(shuō)，下一步，團(tuán)隊(duì)將積極嘗試新材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，不斷提升技術(shù)水平。