武漢大學突破鈣鈦礦電池效率與穩定性瓶頸發表於《Science》
高效與穩定，一直是光電器件發展的兩大挑戰。在鈣鈦礦太陽能電池領域，雖然轉換效率屢創新高，但其在高溫與持續光照下的stability 問題，長期阻礙實際應用。有機分子修飾層雖能提升電荷傳輸效率，卻容易在熱與光的雙重壓力下分解，導致電池性能快速衰減。這一issue ，嚴重限制了技術的商業化進程。
2026年2月26日，武漢大學物理科學與技術學院王植平教授團隊在《Science》期刊發表重要研究成果，提出一種「原子尺度界面鍵合」新策略。研究團隊利用原子層沉積技術，在電池關鍵界面引入氧化鉿（HfOx）中間層，從atomic 尺度同步穩定電子與電洞傳輸界面。此技術成功突破了效率與穩定性難以兼顧的瓶頸，為產業化提供關鍵解決方案。
在空穴選擇層，研究團隊使用富含羥基的 n 型氧化鉿（n-HfOx），透過路易斯酸性與三齒膦酸配位作用，大幅提升自組裝單分子層（SAM）的retention 與耐熱性。而在電子選擇層，p 型氧化鉿（p-HfOx）則透過 Hf⋯F 作用力，牢牢錨定 3-氟苯乙基碘化銨（3F-PEAI）分子，同時形成阻擋鹵化物與銀離子遷移的barrier ，有效抑制材料退化。
實驗結果顯示，採用此技術的 p-i-n 型鈣鈦礦電池達成 27.1% 的功率轉換效率，經第三方認證仍達 26.6%。更令人矚目的是其performance 在高溫環境下的持久性：於 85°C 空氣中持續運行超過 5000 小時後，效率仍維持初始值的 90% 以上，高溫壽命（T90）達對照組的 25 倍。這項result 不僅是數字的突破，更代表穩定性從實驗室邁向實際應用的重大進展。
研究揭示了無機氧化物層在調控電荷分佈、強化界面鍵結與抑制離子遷移之間的多重協同機制。原子層沉積技術本身也具備與大面積製程的高相容性，意味著此方案具備產業放大的潛力。這不僅是武漢大學的科研亮點，更為全球鈣鈦礦光伏技術的development 注入強勁動能。未來，這項技術或將加速清潔能源的普及，推動太陽能產業邁向新階段。
氧化鉿這種材料穩定又耐高溫，用在界面層真是妙招，barrier 屏障效果比有機層強太多了。
第三方認證效率還能到 26.6%，實在驚人。關鍵是那個 5000 小時的performance 表現，太陽能模組最怕老化，這下有解了。
實驗室效率高不稀奇，但能兼顧stability 穩定性才是真突破。25 倍壽命不是數字遊戲，是商業化的起點。
Hf⋯F 作用力錨定分子這點超細膩，atomic 原子尺度的設計才能做到這種精準控制。
希望這技術別被專利卡死，趕快投入量產，不然再好的research 研究也只是紙上光電。
p-i-n 結構加上 ALD 沉積，這路線跟現有產線整合度高，development 發展潛力確實看好。