我國下一代光伏技術領域迎來重大突破，南京大學譚海仁教授團隊與國防科技創新研究院常超研究員團隊通過創新應用太赫茲技術，成功實現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。這項突破性成果于國際權威學術期刊《自然》在線發表，標志著我國在鈣鈦礦光伏技術研究方面邁入世界領先行列。
傳統鈣鈦礦光伏電池的光電轉化效率長期停滯不前，核心瓶頸在于難以精準監測和調控材料內部的載流子動態。研究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，成功破解這一技術難題。該技術利用太赫茲光子特有的亞帶隙能量特性，能夠特異性識別鈣鈦礦材料中的自由載流子濃度，同時避免傳統探測方法引發的帶間躍遷干擾。其皮秒級時間分辨率特性，為觀測載流子輸運過程提供了前所未有的精度。
科研人員在實驗中發現，鈣鈦礦吸光層與空穴傳輸層之間的界面區域存在顯著載流子損耗。針對這一現象，研究團隊設計出具有偶極特性的鈍化層結構。該結構如同構建了載流子運輸的"單向通道"，通過優化界面電荷分布，有效引導載流子向空穴傳輸層定向移動。實驗數據顯示，采用鈍化處理技術的鈣鈦礦薄膜，載流子遷移率提升超過68%，擴散長度延長近30%。
太赫茲光譜技術的創新應用，為理解載流子輸運機制提供了全新視角。研究證實，偶極鈍化策略能夠顯著促進電荷傳輸效率，同時抑制復合損耗。經國際權威機構認證，采用該技術制備的全鈣鈦礦疊層光伏電池光電轉化效率達到30.1%，相關數據已被國際《太陽能電池效率表》正式收錄。這是全球范圍內該類型電池效率首次突破30%大關。
論文第一作者、南京大學現代工程與應用科學學院林仁興助理教授指出，太赫茲光譜技術在解析載流子本征物理特性方面具有獨特優勢。這項研究不僅為開發高效光伏材料提供了新的技術路徑，更展示了多學科交叉融合在解決復雜科學問題中的重要作用。該成果的發表，標志著我國在新型光伏技術領域已形成完整的技術創新體系。
