新加坡國立大學的研究人員成功提升了一種串聯太陽能電池的能量轉換效率，達到 32.76%。這項成就得益於一種特殊分子的添加，該分子有助於防止鈣鈦礦層的結晶化。除了提高效率外，這種分子還改善了串聯太陽能電池的長期性能，使其成為一個非常實用的補充。太陽能的優勢在於能夠在無碳排放的情況下發電。這項技術經過多年研發，現在已經達到商業規模，能夠捕捉大量的陽光並轉化為可用能量。然而，即使是最佳的太陽能電池板在大規模安裝時，能捕獲的陽光能量也僅約為四分之一。為了真正幫助我們擺脫化石燃料，必須捕獲更多的陽光，而鈣鈦礦材料正是在這方面提供了幫助。
鈣鈦礦是一類特殊的結晶材料，與目前太陽能電池中使用的矽相比，具有更優越的能量吸收特性。此外，它們也是低成本材料，使得太陽能電池能夠以更低的成本生產。然而，過去的嘗試都未能成功，因為鈣鈦礦對濕氣、熱或光的突然變化非常敏感。為了解決這些問題，科學家們開發了串聯太陽能電池，這種電池由一層鈣鈦礦和一層矽堆疊而成。然而，穩定性問題仍然存在，因為矽晶圓會迅速加熱並將熱量轉移到鈣鈦礦，導致其在製造過程中迅速結晶，從而分離串聯太陽能電池的化學成分，減少其整體壽命。
新加坡國立大學的研究人員與浙江晶科能源有限公司及其他機構的科學家合作，對分子 2-巰基苯並噻唑進行了實驗，以減少鈣鈦礦層的結晶化，並取得了可喜的成果。研究人員首先研究了串聯太陽能電池製造過程中鈣鈦礦層的形成。他們在研究論文中寫道：「用於隧道氧化物鈍化接觸的串聯太陽能電池的薄矽晶圓具有較小的熱質量和較高的熱導率，加速了鈣鈦礦子電池沉積過程中的熱傳遞。我們引入 2-巰基苯並噻唑，它能與鈣鈦礦有機陽離子進行雙模態結合，以調節結晶動力學。」
添加這種分子可以減緩結晶速度，使得晶體薄膜的缺陷更少。在使用這種方法製作的原型串聯太陽能電池中，研究人員報告其在運行兩個月後的能量轉換效率達到 32.76%。這種兩端單體的鈣鈦礦/隧道氧化物鈍化接觸串聯電池經認證的穩定功率轉換效率為 32.76%，並在連續運行 1,700 小時後仍保持 91% 的初始效率。研究團隊對其研究成果能夠被大規模串聯電池製造過程採納，並在不久的將來有助於提供穩定且高效的太陽能電池充滿希望。這些研究成果已發表在《自然能源》期刊上。
