咖啡因可增強鈣鈦礦太陽能電池的性能與熱穩定性

鈣鈦礦是由無機元素(如鉛)和碘組成的薄膜晶體結構材料，因具有獨特的光電特性、高能量轉換效率、製程容易及成本低廉，被認為是有潛力取代矽的太陽能電池材料，惟主要的發展障礙是熱穩定性差，無法長時間曝曬於太陽下。近期加州大學洛杉磯分校的研究團隊發現，添加咖啡因可改善鈣鈦礦太陽能電池的性能與熱穩定性，將咖啡因與碘化鉛、二甲基甲酰胺及甲基碘化銨的溶液相結合，並倒在氧化銦錫玻璃上形成一層鈣鈦礦來製造太陽能電池。咖啡因和鉛離子間的強烈相互作用可形成「分子鎖」，減少離子游移，改善電子特性並大幅提高熱穩定性。根據實驗結果，含咖啡因的鈣鈦礦太陽能裝置能夠在85℃以上的光照環境下運行超過1,300小時（約55天），並具有19.8%的穩定電源轉換效率。目前研究團隊仍持續探索其他有助於促進鈣鈦礦商業化的化學品。