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西安交通大學(xué)攜手北斗儀器：接觸角測量技術(shù)助力鈣鈦礦光伏研發(fā)新
2025-07-14 10:07:43
近年來，鈣鈦礦太陽能電池因其高效率、低成本及可柔性制備等優(yōu)勢，成為光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性與界面性能仍是制約其商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵難題。近日，西安交通大學(xué)聯(lián)合北斗儀器，成功將高精度接觸角測量儀應(yīng)用于鈣鈦礦薄膜的表征與優(yōu)化，為提升光伏器件性能提供了新的技術(shù)支撐。
接觸角測量：破解鈣鈦礦界面性能的關(guān)鍵
接觸角是表征材料表面潤濕性的重要參數(shù)，直接反映了材料表面的能量狀態(tài)和化學(xué)組成。在鈣鈦礦太陽能電池中，界面潤濕性對薄膜均勻性、缺陷鈍化及電荷傳輸效率具有顯著影響。傳統(tǒng)的鈣鈦礦制備工藝中，溶劑選擇、成膜條件及界面修飾均需精確調(diào)控，而接觸角測量技術(shù)能夠快速評估這些因素對材料表面的影響。
西安交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用北斗儀器提供的接觸角測量儀，對鈣鈦礦前驅(qū)液在基底上的鋪展行為、薄膜的疏水性及界面改性效果進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過精確測量不同工藝條件下的接觸角變化，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶質(zhì)量，減少了界面缺陷，從而顯著提升了電池的光電轉(zhuǎn)換效率和長期穩(wěn)定性。
技術(shù)優(yōu)勢：高精度、高效率、智能化
北斗儀器的接觸角測量儀具備高分辨率光學(xué)系統(tǒng)、自動(dòng)化液滴控制和智能數(shù)據(jù)分析功能，可實(shí)現(xiàn)對鈣鈦礦薄膜表面能的精準(zhǔn)測定。該設(shè)備支持動(dòng)態(tài)接觸角分析，能夠模擬實(shí)際環(huán)境（如濕度、溫度變化）對材料潤濕性的影響，為鈣鈦礦太陽能電池的耐久性研究提供了重要數(shù)據(jù)支撐。
西安交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)表示，這一技術(shù)的引入大幅縮短了實(shí)驗(yàn)周期：“過去依賴經(jīng)驗(yàn)摸索的工藝參數(shù)，現(xiàn)在可以通過接觸角數(shù)據(jù)快速篩選，顯著提高了研發(fā)效率?！?nbsp;
推動(dòng)光伏技術(shù)革新，助力綠色能源發(fā)展
鈣鈦礦太陽能電池被視為下一代光伏技術(shù)的重要方向，其理論效率已突破30%，且具備輕量化、可卷對卷生產(chǎn)的潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，仍需解決材料降解、界面損耗等問題。西安交通大學(xué)與北斗儀器的合作，為鈣鈦礦界面工程提供了新的研究工具，有望加速高性能、長壽命太陽能電池的研發(fā)進(jìn)程。
未來，雙方將進(jìn)一步深化合作，探索接觸角測量技術(shù)在柔性鈣鈦礦器件、疊層電池及太空光伏等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國新能源技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)創(chuàng)新力量。
西安交通大學(xué)與北斗儀器的此次合作，展現(xiàn)了產(chǎn)研結(jié)合在推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新中的重要作用。通過高精度表征手段的引入，鈣鈦礦光伏研究正向更高效、更穩(wěn)定的方向邁進(jìn)，為全球綠色能源轉(zhuǎn)型提供了新的可能。
