研究团队展示新型太阳能电池板。图片来源：英国伦敦大学学院
英国伦敦大学学院领导的国际团队开发出一种新型耐用的太阳能电池，在室内光照条件下，创出光电转换效率新纪录。该电池有望为键盘、遥控器、警报器和各类传感器等小型电子设备供电，从而使其摆脱对传统电池的依赖。研究成果发表在最新一期《先进功能材料》杂志上。
该电池采用了在室外太阳能电池领域展现出巨大潜力的钙钛矿材料。与传统的硅基太阳能电池不同，钙钛矿材料的成分可被调控，从而可优化其对室内光源特定波长的吸收能力，并使其在低光照条件下依然具备良好的能量转换效率。然而，钙钛矿材料长期面临一个关键挑战是，其晶体结构中存在被称为“陷阱”的微观缺陷，这些缺陷会捕获电子，阻碍电流流动，不仅降低能量转换效率，还会加速材料老化，导致器件性能迅速衰退。
此次设计的新型钙钛矿光伏器件，在室内光照条件下，能量转换效率达到商用同类产品6倍左右，同时展现出优异的耐久性，预计使用寿命可超过5年，远超此前多数实验室原型仅能维持数周或数月的表现。
团队表示，全球有数十亿台低功耗设备需定期更换电池，这种模式在可持续发展方面难以为继。随着物联网设备数量持续增长，这一问题将愈发严峻。目前可用于室内光能采集的太阳能技术往往成本高、效率低。新开发的钙钛矿太阳能电池不仅能量采集能力更强，而且更加稳定耐用，为利用室内光线给电子设备供电提供了切实可行的路径。
实验结果显示，该电池在1000勒克斯照度(相当于典型办公室光照水平)的室内光下，实现了37.6%的光电转换效率，创下带隙为1.75eV的钙钛矿太阳能电池在室内光照条件下的世界纪录。
在长期稳定性测试中，该电池在持续运行100多天后仍保持其初始性能的92%;在更为严苛的条件下——55℃高温及连续强光照射300小时后，新型电池仍维持76%的初始性能，而对照组性能则下降至初始值的47%。这些结果充分证明了该技术在实际应用环境中的可靠性和耐久性。
参考消息来源：中国能建
