在光伏領域，鈣鈦礦材料因其巨大潛力而成為研究熱點。近期，中國科學院化學研究所與德國波茨坦大學的研究團隊合作，取得了鈣鈦礦太陽能電池研究的新突破。他們成功開發出開路電壓達到1.36V、光電轉化效率超過18%的寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池。
研究團隊進一步將這一寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池與有機太陽能電池結合，構建出鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池，實現了26.4%的光電轉化效率，這一成果已經第三方認證，確認效率為25.7%。這是目前此類疊層太陽能電池的最高效率記錄。
相較于其他疊層太陽能電池，鈣鈦礦/有機疊層太陽能電池具有獨特優勢。它采用寬帶隙鈣鈦礦材料吸收短波長太陽光，窄帶隙有機活性層吸收長波長太陽光，從而拓寬了可利用的太陽光譜范圍。
鈣鈦礦子電池能過濾高能量光子，保護有機活性層免受光降解；有機子電池則作為封裝層，隔絕水氧，提升環境穩定性。疊層太陽能電池的中間透明電極層還能緩解鈣鈦礦頂電池負極處的離子擴散問題，使整體穩定性更優。
李永舫/孟磊團隊還深入研究了具有順反異構特性的1,4-環己二胺分子對寬帶隙鈣鈦礦表面的鈍化機制，最終篩選出優勢構型的順式鈍化分子，有效降低了界面處的電壓損失，提升了太陽能電池效率。
這一研究成果不僅為寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池降低電壓損失提供了新思路，還將有力促進鈣鈦礦、有機疊層太陽能電池的發展。相關成果已發表在《自然》正刊上。
