當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月13日，《科學(xué)》雜志封面刊登了美國萊斯大學(xué)的一項(xiàng)重要研究成果，該成果成功探索出一種將甲脒碘基鈣鈦礦（FAPbI3）轉(zhuǎn)化為超穩(wěn)定、高品質(zhì)光伏薄膜的先進(jìn)方法。在85攝氏度的環(huán)境下，經(jīng)過長達(dá)1000多個(gè)小時(shí)的持續(xù)運(yùn)行，F(xiàn)APbI3太陽能電池的整體效率僅下降不到3%，展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性能。

研究團(tuán)隊(duì)指出，此次方法創(chuàng)新的關(guān)鍵在于在FAPbI3前驅(qū)體溶液中巧妙引入了一系列二維（2D）鈣鈦礦材料。這些2D鈣鈦礦不僅作為模板，有效引導(dǎo)塊狀或3D鈣鈦礦的生長，更為晶格結(jié)構(gòu)提供了額外的壓縮力與穩(wěn)定性，從而顯著提升了材料的耐久性。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步闡釋了鈣鈦礦晶體的破壞機(jī)制，指出其破壞方式主要包括化學(xué)分解和結(jié)構(gòu)重排。在太陽能電池領(lǐng)域，往往化學(xué)穩(wěn)定性較高的晶體其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性卻較低，反之亦然。而FAPbI3正屬于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的一類。

盡管2D鈣鈦礦在化學(xué)和結(jié)構(gòu)方面相較于FAPbI3具有更高的穩(wěn)定性，但其捕光能力相對(duì)較弱，因此并不適宜直接用作太陽能電池材料。然而，研究人員通過巧妙構(gòu)思，將2D鈣鈦礦作為生長FAPbI3薄膜的模板，以期賦予后者出色的穩(wěn)定性。為驗(yàn)證這一設(shè)想，研究團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了四種不同類型的2D鈣鈦礦，并據(jù)此制備了多種FAPbI3薄膜配方。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入2D鈣鈦礦模板不僅顯著提升了FAPbI3太陽能電池的效率，更大幅增強(qiáng)了其耐用性。這一創(chuàng)新研究不僅有望降低太陽能電池的制造成本，更有望推動(dòng)太陽能電池板向輕量化、柔性化方向發(fā)展，從而對(duì)光收集及光伏技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。