岐阜大學(xué)工學(xué)部萬(wàn)関一廣副教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的新型電子傳輸層材料。該團(tuán)隊(duì)利用相同晶型（金紅石相）二氧化鈦微粒間的微小能級(jí)差，通過(guò)特定工藝堆疊形成“能量階梯”，使電池發(fā)電效率較傳統(tǒng)單層層狀或反向堆疊結(jié)構(gòu)提升約10%至14%。

傳統(tǒng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層多采用氧化錫或氧化鈦等金屬氧化物半導(dǎo)體。本研究未采用不同材料或不同晶型的組合，而是聚焦于單一的金紅石相二氧化鈦。團(tuán)隊(duì)通過(guò)50℃與60℃兩種低溫化學(xué)合成條件制備出微細(xì)結(jié)構(gòu)與電子物性存在差異的二氧化鈦分散液，再經(jīng)旋涂法涂布與熱處理，連續(xù)形成雙層薄膜結(jié)構(gòu)。

研究核心在于控制兩種二氧化鈦薄膜的堆疊順序。由于兩者能量準(zhǔn)位存在較小差異，按特定順序疊加后能在界面處構(gòu)筑出利于電子高效向電極輸送的“能量階梯”。實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)化后的積層結(jié)構(gòu)有效改善了電荷提取與傳輸性能，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電性能的顯著提升。

該項(xiàng)研究成果已于日本時(shí)間2026年9月22日在英國(guó)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Materials Chemistry C》在線發(fā)表。論文題為《Spatially Modulated Energy Alignment in Single-Phase Rutile TiO? Bilayer Electron Transport Layers for Perovskite Solar Cells》，通訊作者為Kazuhiro Manseki。