近日，我國在下一代光伏技術領域取得重大突破。南京大學譚海仁團隊聯合國防科技創新研究院常超團隊，通過太赫茲技術實現了對全鈣鈦礦疊層光伏電池內部載流子輸運行為的精準探測，相關研究成果在國際權威學術期刊《自然》在線發表。

鈣鈦礦光伏電池的光電轉化效率長期難以突破，核心瓶頸在于無法精確探測和調控材料中的載流子行為。傳統探測方法往往會對電池造成損傷，或因能量干擾導致數據失真。常超團隊開發的非接觸式太赫茲輻射探測技術，通過數十次實驗優化，成功解決了這一難題。

太赫茲光子具有獨特的亞帶隙能量特性，能夠特異性識別鈣鈦礦材料中的自由載流子濃度，避免引發帶間躍遷干擾。其皮秒級的時間分辨能力，可同步追蹤載流子動量弛豫過程，為研究輸運機制提供了關鍵技術支撐?？蒲腥藛T利用該技術發現，鈣鈦礦吸光層與空穴傳輸層之間的界面存在顯著載流子損耗。

針對這一發現，研究團隊設計出一種偶極鈍化層結構。該結構如同"載流子單行道"，一端連接鈣鈦礦吸光層，另一端連接空穴傳輸層，有效引導載流子定向運動。實驗數據顯示，經鈍化處理的鈣鈦礦薄膜總載流子遷移率提升超過68%，擴散長度延長近30%。

經國際權威第三方機構認證，采用鈍化技術制備的新型全鈣鈦礦疊層光伏電池光電轉化效率達30.1%，創下該類電池效率新紀錄。這一成果已被國際《太陽能電池效率表》收錄，標志著我國在鈣鈦礦光伏領域達到世界領先水平。

論文第一作者、南京大學現代工程與應用科學學院助理教授林仁興指出，太赫茲光譜技術為揭示材料本征物理特性提供了全新視角，其非接觸、無損的探測優勢，為設計高效光伏材料開辟了新的技術路徑。