香港科技大学（HKUST）的研究团队在周元元教授的带领下，发现了钙钛矿薄膜晶体颗粒表面的凹陷结构，这一发现对于提高钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性具有重要意义。

钙钛矿太阳能电池是一种具有潜力的太阳能技术，它不仅具有比商业硅电池更高的光电转换效率（PCE），而且在材料成本、可持续制造以及透明度和颜色的多样性方面具有优势。然而，钙钛矿器件在光照、湿度和热机械条件下的长期稳定性仍是商业化的主要障碍。

周元元教授及其研究团队从材料微观结构的独特角度出发，进行了基础性研究。他们发现了钙钛矿材料晶体颗粒表面的大量凹陷，这些凹陷破坏了钙钛矿薄膜界面的结构连续性，成为限制钙钛矿电池效率和稳定性的隐藏微观结构因素。

研究团队采取创新步骤，使用表面活性剂分子——十三氟己烷-1-磺酸钾，来操纵钙钛矿薄膜形成过程中的应变演变和离子扩散，从而消除了颗粒表面的凹陷。通过这种方法，他们制造的钙钛矿电池在标准化的热循环、湿热和最大功率点跟踪测试中显示出显著的效率保持改进。

周教授表示：“通过揭示颗粒表面凹陷，理解它们的影响，并利用化学工程来定制它们的几何形状，我们正在开创一种制造具有效率和稳定性极限的钙钛矿太阳能电池的新方法。”

研究团队的博士生张雅兰（Zhang Yalan）表示：“在周教授的指导下，我们能够开发各种新颖的表征和数据科学方法，以洞察钙钛矿的微观结构。”

这项突破性的研究为钙钛矿太阳能电池的商业化铺平了道路，通过消除晶体表面的隐藏凹陷，科学家们能够提高电池的效率和稳定性。随着对钙钛矿材料微观结构更深入的理解，我们期待未来太阳能技术能够实现更高的性能和更广泛的应用。如果您对这项研究感兴趣，或者想要了解更多关于太阳能技术和可再生能源的信息，欢迎在评论区分享您的想法和见解。

参考资料：DOI： 10.1038/s41560-024-01567-x