英国萨里大学领导的一项研究显示，采用单壁碳纳米管(SWCNTs)替代传统的氧化铟锡(ITO)电极，能够有效提升钙钛矿太阳能电池的效率与机械柔韧性，并降低制造成本。相关成果发表在《焦耳》杂志上。

研究团队开发了一种简单的硫酸处理方法，用以增强碳纳米管薄膜的导电性与透明度。经过处理的薄膜表面形成了一个薄的镍基稳定桥层，改善了电池内部各组件间的电荷传输。首席作者张伟教授表示：“我们的工艺制造出了一种不含氧化铟锡的柔性钙钛矿太阳能电池，在大面积上实现了超过20%的功率转换效率，而小尺寸器件的效率更是达到了创纪录的24.5%。”

该技术方案显著增强了电池的稳定性。测试表明，即使在持续一个月的高温、高湿和光照条件下，基于碳纳米管的器件仍能保持95%以上的初始性能。在机械耐久性测试中，传统ITO器件弯曲1000次后效率大幅下降，而碳纳米管器件的效率仅损失约5%，且未出现明显的结构损伤。

该研究合著者、萨里大学先进技术研究所所长拉维·席尔瓦教授指出：“碳纳米管电极能够做到氧化铟锡无法做到的事情——兼具高性能、高机械强度和低成本。这些成果使柔性、可扩展的太阳能技术距离实际应用又近了一大步。”由于碳纳米管薄膜可采用成熟的卷对卷化学气相沉积工艺生产，该方法具备规模化制造的潜力。

此外，采用碳纳米管替代稀缺的铟基材料，有助于降低钙钛矿太阳能电池的生产成本与环境影响。张伟教授补充道：“我们的研究解决了商业化面临的最大障碍之一——成本和可扩展性。像这样的柔性轻质太阳能组件可以为从便携式电子产品到下一代建筑材料的各种产品供电。”

更多信息： 作者：Jing Zhang 等人，标题：《整合单壁碳纳米管以弥合可扩展和可制造柔性钙钛矿太阳能组件的稳定性差距》，发表于：Joule(2025)。期刊信息： 焦耳