立陶宛考納斯理工大學（KTU）的一組化學家合成了用於建造破紀錄的過氧化物太陽能模塊的材料，其轉化效率為21.4%。這是通過活性太陽能電池層的鈍化實現的，它提高了電池的效率並大大改善了其穩定性。

過氧化物太陽能電池（PSCs）是世界上發展最快的太陽能電池技術之一。這些元件是薄而輕巧，使用起來也非常靈活，並且是由低成本的材料製成。然而，這種類型的太陽能電池仍然面臨一個主要問題：過氧化物材料在環境條件下的快速降解。

鈍化是提高過氧化物太陽能電池穩定性的一種簡單而有效的方法，並被認為是消除過氧化物材料缺陷及其負面影響的最有效策略之一。鈍化後的過氧化物表面對溫度或濕度等環境條件的抵抗力更強，也更穩定，延長了設備的耐久性。

KTU的化學家與來自中國、意大利、瑞士和盧森堡的研究人員一起，利用鈍化方法大大改善了過氧化物太陽能電池的穩定性。在鈍化過程中，過氧化物表面變得沒有化學活性，從而消除了製造過程中出現的過氧化物缺陷。隨後的過氧化物太陽能電池達到了23.9%的效率，並具有長期的運行穩定性（超過1000小時）。

Kasparas Rakstys博士，KTU化學技術學院研究小組的負責人

“之前已經應用了鈍化技術，但到目前為止，在傳統的三維（3D）過氧化物吸收體上形成了二維（2D）層，使得載流子難以移動，尤其是在較高溫度下。”該發明的共同作者、KTU首席研究員Kasparas Rakštys博士說：”避免這種情況至關重要，因為太陽能電池會變熱。

為了解決這個問題，一個國際研究小組進行了一項研究，估計了形成二維過氧化物所需的最低能量。三維過氧化物層的表面被KTU合成的苯乙基碘化銨的不同異構體所鈍化。這些異構體具有相同的分子式，但在空間中的原子排列不同，決定了二維過氧化物的形成概率。

來自瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究人員在過氧化物太陽能迷你模塊中測試了這些材料，其活性區域比典型的、實驗室規模的過氧化物太陽能電池大300多倍。這些微型模塊達到了創紀錄的21.4%的太陽能轉換效率。破紀錄的迷你太陽能模塊的過氧化物層的表面塗有KTU化學家開發的材料。

“這項研究證明，在防止鈍化對太陽能電池的負面影響方面相當有效。研究發現，由於立體阻礙避免了二維過氧化物的形成，鈍化基團最接近的異構體導致最有效的鈍化。有趣的是，立體阻礙在不同的化學領域中也被用作防止或減緩不良反應的工具，”KTU的研究人員說。

這項研究發表在《自然-通訊》上，這是世界上最權威的科學期刊之一。

目前，KTU的研究人員正在與其他國家的同事合作，生產功能性、空穴傳輸材料和新的過氧化物成分。根據Rakštys博士的說法。”科學領域的國際合作是至關重要的，因為不可能涵蓋所有的領域，如在這種跨學科領域工作的化學、物理學和材料科學。”

KTU的研究人員合成、測試並旨在應用新材料來生產更高效和穩定的太陽能電池。

“Rakštys博士說：”這是一個非常有吸引力的領域，因為過氧化物太陽能電池是目前增長最快的技術之一，它們的成功商業化可以為氣候變化解決方案做出貢獻。”

這並不是KTU科學家第一次在太陽能技術方面創造世界紀錄。KTU的化學家與柏林亥姆霍茲中心（HZB）研究所的物理學家一起，提高了串聯矽-過氧化物太陽能電池的效率，現在達到了29.8%。這是這種類型的太陽能元件的世界紀錄。