由于低成本溶劑加工、制備工藝簡單、能量轉化效率高等優勢，鈣鈦礦太陽能電池已成為新型光伏領域最強有力的競爭者，但是電池的商業化依然面臨濕、熱、光等穩定性問題。

  論文作者之一王芳芳副教授介紹說，鈣鈦礦材料是太陽能電池的吸光層，薄膜黑色才能保持光活性，可以吸光發電，如果降解成黃色的碘化鉛，電池就不能工作了。鈣鈦礦薄膜是由鈣鈦礦晶體構成。鈣鈦礦薄膜中晶體排列越有序，缺陷就越少，被水或濕氣攻擊的位點就越少。

  研究團隊利用多種原位表征技術解析了鈣鈦礦薄膜在旋涂和退火過程中的中間相、成核、結晶過程，設計合成了一種多功能氟取代分子作為添加劑，可以抑制多中間相的生成，促進定向結晶，誘導鈣鈦礦薄膜形成更加有序的結晶。

  論文第一作者、碩士生李慕白介紹說，這種新型添加劑材料制備的鈣鈦礦太陽能電池實現了高達24.1%的效率，并表現出優異的器件穩定性，連續光照1000小時或在約50%濕度的空氣環境中加速老化2000小時后，仍保持初始效率值95%以上。加了添加劑的鈣鈦礦薄膜，不僅能抗擊空氣中的少量水分，甚至直接放到水中浸泡5分鐘以上仍不分解，而參比薄膜在1秒鐘之內就分解掉了。這種新型材料極大地提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性。

  此次研究成果日前在國際期刊《自然·通訊》上發表。