巴西研究人員在《材料化學雜誌C》（Journal of Materials Chemistry C）上發表的一篇文章中，介紹了一種提高由實驗室生產的半導體材料鈣鈦礦（perovskite）製成的太陽能電池的效率和穩定性的策略。該計畫的成果將對太陽能發電產業的未來產生積極影響。

該方法由位於巴西包魯的聖保羅州立大學（UNESP）的研究人員開發，涉及使用一類被稱為MXenes 的材料，這是一類具有類似石墨烯結構的二維材料，結合了過渡金屬、碳和/或氮，以及氟化物、氧或羥基等表面官能基。它們的特性包括高導電性、良好的熱穩定性和高透射率（與通過物質而不被反射或吸收的光量有關）。

聯合國教科文組織歐洲太空科學中心開發的方法涉及使用一類名為”MXenes”的材料。資料來源：CDMF

在這項研究中，MXeneTi3C2Tx被添加到聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中以形成鈍化塗層，並被旋塗在倒置太陽能電池的包晶層上。鈍化塗層旨在減少多晶固體（本例中為鈣鈦礦）因與環境相互作用或其內部結構而可能產生的缺陷。過氧化物太陽能電池具有層狀結構，層的順序（結構）對其性能至關重要。在倒置太陽能電池中，設備的結構是相反的，以確保陽光照射到過氧化物層時具有較高的光學透明度。

Ti3C2Tx的使用將電池的功率轉換效率從19% 提高到22%。它還提高了電池的穩定性，與對照電池（無鈍化層）相比，電池的壽命延長了三倍，且性能不受影響。

對於文章的第一作者、聯合國教科文組織材料科學與技術研究生課程的碩士研究生João Pedro Ferreira Assunção來說，這些結果令人驚訝，因為該計畫的最初目的僅僅是補救因添加絕緣鈍化層而導致的性能下降。

目前，有關過氧化物太陽能電池的研究主要集中在如何設計大規模工業生產系統，以製造穩定的高性能電池。”這篇文章表明，在大規模生產條件下添加MXene 是可行的，並指出了實現這一目標的方法。文章還介紹了我們探索的幾種電學、形態學和結構表徵技術，以加深對這一類複雜設備的行為和功能的科學理解，”Assunção說。

他補充說，這項研究是朝著生產清潔能源、減輕環境影響以及使巴西成為領先的太陽能電池工業生產國等永續發展目標邁出的充滿希望的一步。

編譯自: ScitechDaily