華東理工大學(xué)的一支科研團(tuán)隊(duì)近日宣布了一項(xiàng)突破性進(jìn)展，他們的研究成果被國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)》正式發(fā)表。該研究聚焦于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，成功找到了大幅提升其使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其高效率、低成本及輕便性，在光伏領(lǐng)域被視為極具潛力的新星。然而，這類電池存在一個(gè)致命缺陷：在陽(yáng)光照射下，其使用壽命迅速衰減，遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。

科研團(tuán)隊(duì)深入探究發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦材料在光照下會(huì)發(fā)生顯著的體積變化，如同氣球般反復(fù)膨脹收縮，最終導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷。具體而言，這種材料在光照下的膨脹幅度可超過1%，內(nèi)部晶體間的相互擠壓產(chǎn)生巨大破壞力，類似于紙張經(jīng)反復(fù)折疊后會(huì)斷裂的現(xiàn)象。

為了解決這一難題，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地利用石墨烯——這一世界上最堅(jiān)硬的材料之一，結(jié)合特殊透明塑料，打造出厚度僅為頭發(fā)絲萬(wàn)分之一的超薄保護(hù)層。這一保護(hù)層宛如一層“防護(hù)服”，為鈣鈦礦材料提供了堅(jiān)實(shí)的保護(hù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這一保護(hù)層使鈣鈦礦材料的抗壓能力顯著提升，膨脹幅度從原來的0.31%大幅降低到0.08%，猶如為易碎物品添加了抗震包裝。在模擬強(qiáng)光高溫的日常使用環(huán)境下，電池持續(xù)工作3670小時(shí)（相當(dāng)于153天）后，其發(fā)電效率仍能保持高達(dá)97%。

這一成果標(biāo)志著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定工作時(shí)間達(dá)到了同類電池中的最長(zhǎng)記錄，為其實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路。據(jù)透露，該技術(shù)目前正與企業(yè)合作進(jìn)行試驗(yàn)，一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，將有望推動(dòng)一系列創(chuàng)新應(yīng)用的誕生，如建筑外墻發(fā)電玻璃、可折疊戶外充電毯，甚至為手機(jī)充電的太陽(yáng)膜等。