维度网讯，立陶宛考纳斯理工大学（KTU）的研究人员合成了一种新型有机半导体材料，使钙钛矿太阳能电池在室内光条件下的光电转换效率达到了37.0%，超越了传统屋顶太阳能电池板在标准测试条件下的性能。

这项研究的目标是利用环境中被忽视的光能，例如来自办公台灯、手机屏幕和窗户的光线。这些光线通常被墙壁、家具和地板吸收，未产生任何电力。用该材料制造的电池可以为数十亿物联网传感器和小型电子设备供电，从而减少对需要频繁更换的电池的依赖。

关键进展来自KTU材料化学组高级研究员阿斯塔·达布利埃内（Asta Dabulienė）博士，她合成了一系列新的噻唑并[5,4-d]噻唑衍生物（thiazolo[5,4-d]thiazole derivatives）。这些有机半导体被设计用作钙钛矿太阳能电池内的空穴传输层，负责选择性地移动正电荷载流子，同时阻挡电子，从而减少复合损失并提高电池效率。

达布利埃内博士解释，理想的空穴传输半导体应具有高空穴迁移率以及与相邻层良好的能级对齐。其中一种结合了三苯胺给体片段的化合物具备了在室内光条件下良好运行所需的结构特性。

台湾明志科技大学的研究人员利用KTU开发的半导体制造了针对室内使用优化的钙钛矿太阳能电池。在3000 K LED照明、1000勒克斯（相当于光线充足的办公室亮度）条件下，电池实现了37.0%的功率转换效率。作为对比，典型的商用硅太阳能电池板在标准户外测试条件下效率约为20%至22%。需要注意的是，室内与户外电池在不同光强下运行，效率数值不能直接互换。

这一成果由三大洲的三个研究团队合作完成。立陶宛的KTU负责合成和表征有机半导体，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（King Abdullah University of Science and Technology）负责新化合物的理论建模，台湾明志科技大学负责构建和测试电池。KTU材料化学组的格拉茹莱维丘斯（Gražulevičius）教授指出，国际合作扩大了任何单个团队所能取得的成果。他的团队已体现了这一理念——成员来自立陶宛、乌克兰、印度、巴基斯坦、亚美尼亚、埃及和尼日利亚，仅2024年就获得了四个欧洲地平线计划项目。格拉茹莱维丘斯认为，尽管跨文化合作面临沟通差距、不同工作文化和组织复杂性等挑战，但不同背景产生的多样化想法能有效推动创新。

研究人员指出，钙钛矿室内光伏电池可直接嵌入手机、智能家居传感器和小型电子设备中，使其能够收集环境光而非消耗电池电量。通过物联网框架，收集的电能可实时调节设备运行，优化能源消耗。研究团队将高性能、低成本和多功能性视为任何商业可行的室内光伏解决方案必须满足的标准。下一步工作是扩大材料规模，使其更接近可制造的设备。

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