由薩里大學(xué)主導(dǎo)的最新研究表明，氧化鋁（Al2O3）納米顆粒可顯著提升鈣鈦礦太陽能電池的壽命和穩(wěn)定性，使這類高效能源器件的使用壽命延長十倍。

盡管鈣鈦礦太陽能電池相比傳統(tǒng)硅基技術(shù)具有成本低、重量輕等優(yōu)勢，但其商業(yè)化潛力一直受限于結(jié)構(gòu)缺陷——主要是碘元素泄漏問題。隨著時間的推移，碘的逸出會導(dǎo)致材料降解，降低器件性能和耐久性。

通過與英國國家物理實驗室和謝菲爾德大學(xué)合作，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種解決方案：在電池中嵌入氧化鋁（Al2O3）納米顆粒以捕獲碘元素。這一突破為開發(fā)壽命更長、成本更低的新一代太陽能電池鋪平了道路。

該研究的通訊作者、薩里大學(xué)先進技術(shù)研究所Hashini Perera博士表示："我們的研究成果令人振奮。十年前，鈣鈦礦電池在真實環(huán)境中長期穩(wěn)定運行的設(shè)想還遙不可及。通過這項改進，我們在穩(wěn)定性和性能上實現(xiàn)了突破性進展，推動鈣鈦礦技術(shù)向主流能源解決方案更進一步。"

Hashini Perera 博士，薩里大學(xué)先進技術(shù)研究所的研究生

這項發(fā)表在《EES Solar》期刊上的研究，通過模擬真實環(huán)境下的高溫高濕條件對改進型電池進行測試。結(jié)果顯示：嵌入Al2O3納米顆粒的太陽能電池在超過兩個月（1530小時）的測試中保持高性能，相較于未改進電池僅160小時的壽命提升了十倍。

進一步分析表明，Al2O3納米顆粒不僅幫助形成更均勻的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，減少缺陷并提升導(dǎo)電性，還形成了二維鈣鈦礦保護層，有效阻隔濕氣侵蝕。

薩里大學(xué)先進技術(shù)研究所的Imalka Jayawardena博士補充道："通過解決鈣鈦礦技術(shù)的共性挑戰(zhàn)，我們的研究為開發(fā)更經(jīng)濟、更高效、更易普及的太陽能技術(shù)打開了新局面。這是開發(fā)高性能實用化太陽能電池的關(guān)鍵一步，將加速其全球商業(yè)化進程。"

先進技術(shù)研究所所長、薩里可持續(xù)發(fā)展研究所臨時主任Ravi Silva教授強調(diào)：“隨著凈零排放目標的迫近，擴大可再生能源應(yīng)用比任何時候都更緊迫。此類技術(shù)突破將在滿足全球能源需求、推動可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵作用。英國工業(yè)聯(lián)合會最新分析也表明，可再生能源領(lǐng)域的技能培訓(xùn)不僅能提升職業(yè)前景，還可帶來高于全國平均水平的薪資，印證了清潔能源投資的經(jīng)濟與環(huán)境雙重效益。”