華東理工大學的一支科研團隊近日宣布了一項突破性進展，他們的研究成果被國際權威期刊《科學》正式發表。該研究聚焦于鈣鈦礦太陽能電池，成功找到了大幅提升其使用壽命的關鍵技術。
鈣鈦礦太陽能電池因其高效率、低成本及輕便性，在光伏領域被視為極具潛力的新星。然而，這類電池存在一個致命缺陷：在陽光照射下，其使用壽命迅速衰減，遠未達到商業化應用的標準。
科研團隊深入探究發現，鈣鈦礦材料在光照下會發生顯著的體積變化，如同氣球般反復膨脹收縮，最終導致內部結構損傷。具體而言，這種材料在光照下的膨脹幅度可超過1%，內部晶體間的相互擠壓產生巨大破壞力，類似于紙張經反復折疊后會斷裂的現象。
為了解決這一難題，科研團隊創新性地利用石墨烯——這一世界上最堅硬的材料之一，結合特殊透明塑料，打造出厚度僅為頭發絲萬分之一的超薄保護層。這一保護層宛如一層“防護服”，為鈣鈦礦材料提供了堅實的保護。
實驗結果顯示，這一保護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。在模擬強光高溫的日常使用環境下，電池持續工作3670小時（相當于153天）后，其發電效率仍能保持高達97%。
這一成果標志著鈣鈦礦太陽能電池的穩定工作時間達到了同類電池中的最長記錄，為其實際應用鋪平了道路。據透露，該技術目前正與企業合作進行試驗，一旦實現量產，將有望推動一系列創新應用的誕生，如建筑外墻發電玻璃、可折疊戶外充電毯，甚至為手機充電的太陽膜等。
