我國科研團隊在下一代光伏技術領域取得重大突破，南京大學與國防科技創新研究院聯合攻關，通過太赫茲技術實現全鈣鈦礦疊層光伏電池效率的顯著提升。相關研究成果近日發表于國際權威學術期刊《自然》，標志著我國在鈣鈦礦光伏領域邁入全球領先行列。
傳統鈣鈦礦光伏電池的光電轉化效率長期停滯不前，核心瓶頸在于難以精準捕捉材料內部載流子的動態行為。科研團隊創新性地引入非接觸式太赫茲輻射探測技術，該技術利用亞帶隙能量的光子特性，可特異性識別鈣鈦礦中的自由載流子濃度，同時避免帶間躍遷產生的信號干擾。其皮秒級的時間分辨率更使載流子輸運過程得以清晰呈現，為優化電池結構提供了關鍵數據支撐。
實驗過程中，團隊發現鈣鈦礦吸光層與空穴傳輸層間的界面存在顯著載流子損耗。針對這一痛點，研究人員設計出具有方向引導功能的偶極鈍化層。該結構如同分子級的"單向通道"，在保持材料整體穩定性的同時，將載流子遷移率提升68%，擴散長度延長近30%。經國際第三方機構認證，采用鈍化技術制備的疊層電池光電轉化效率達30.1%，創下同類產品世界紀錄，相關數據已被國際《太陽能電池效率表》收錄。
研究團隊負責人指出，太赫茲光譜技術突破了傳統表征手段的局限性，首次在微觀尺度完整呈現載流子的輸運軌跡與損耗機制。這種新型探測方法不僅適用于光伏領域，還可為半導體、量子材料等前沿研究提供技術范式。隨著制備工藝的持續優化，全鈣鈦礦疊層電池有望在分布式能源、建筑一體化等領域實現規模化應用。
