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現(xiàn)在，鈣鈦礦將有望成為太陽能電池的主要材料，但在此之前，它需要克服一個主要的耐久性問題。為此，普林斯頓大學的工程師們公布了一種新的鈣鈦礦太陽能電池設計，測試表明，這種電池可以在現(xiàn)實世界中使用長達30年。


幾十年來，硅一直是制造太陽能電池的首選材料，但在過去15年左右的時間里，鈣鈦礦迅速迎頭趕上。它們的效率接近硅，但制造成本更低，更輕，也更靈活。

然而，鈣鈦礦的問題是不穩(wěn)定，當暴露在元素中時往往會分解。解決這個問題一直是過去大量工作的重點，科學家們正在嘗試添加大分子、舊顏料或量子點。

在這項新的研究中，普林斯頓大學的研究小組通過在吸收光的鈣鈦礦層和電荷攜帶層之間，添加超薄的覆蓋層來解決穩(wěn)定性問題。這個覆蓋層只有幾個原子厚，由二硫化碳、鉛、碘和氯組成，用來保護設備不在幾周內燒毀。

據悉，其他研究團隊也采用了添加了2D層來延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的設計，但沒有達到這種新電池的程度。據該團隊估計，用這種覆蓋層制成的鈣鈦礦太陽能電池，可以在戶外運行長達30年，使其成為第一個跨越20年壽命的商業(yè)門檻的該類電池。


測試中，研究人員使用一種新的加速老化技術來計算這個壽命，這種技術是他們?yōu)闇y試太陽能電池的耐久性而開發(fā)的。幾批太陽能電池被放置在實驗室內，它們被暴露在強光和不同溫度下，從炎熱的夏天的35°C（95°F）到極端的110°C（230°F）。根據這些數據，研究小組可以推斷出在標準環(huán)境條件下，新電池的壽命為30年。

研究小組表示，這項研究不僅提供了一種制造更耐用的鈣鈦礦太陽能電池的新方法，而且加速老化技術也將幫助科學家測試各種太陽能電池的耐用性。 

原標題：首個預期壽命超過30年的鈣鈦礦太陽能電池