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全球積極發展淨零碳排與再生能源，高效率、低成本的鉛鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite Solar Cells, PSCs）被視為下一世代太陽能技術的關鍵。中央大學化學系陳銘洲教授研究團隊、氫能研究中心與瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）合作，成功開發新型含氟四苯乙烯（Tetraphenylethene, TPE）有機界面材料，可有效提升電子傳輸效率、降低能量損失，並顯著增強元件耐熱、耐濕能力，使鉛鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率（PCE）達25.29%，研究成果刊登於Advanced Energy Materials。
鉛鈣鈦礦太陽能電池近年效率快速提升，但電子在材料界面的傳輸過程仍容易產生能量損失，同時也容易受到高溫與濕氣影響，降低元件壽命。研究團隊透過分子設計，開發新型含氟四苯乙烯（TPE）有機界面材料，其中 TFP-TPE 具有優異的界面調控能力，可改善鉛鈣鈦礦薄膜結晶品質，提升電子傳輸效率並降低非輻射復合，進一步提高太陽能電池效率與穩定性。
研究顯示，新材料可抑制分子聚集、改善界面接觸，並延緩鉛鈣鈦礦晶體形成速度，使晶體排列更加均勻完整。光致發光、電子傳輸及缺陷分析等量測均證實，新材料能有效降低界面缺陷，提高電子收集效率，因此使元件開路電壓、短路電流及填充因子同步提升，最終達到25.29%的光電轉換效率，較未使用界面材料的元件（22.30%）明顯提升，同時也展現優異的操作穩定性與耐濕耐熱特性。
陳銘洲教授表示，界面工程已成為提升鉛鈣鈦礦太陽能電池效能的重要策略，但現有材料多需透過摻雜或複雜製程才能達到最佳效果。此次團隊以分子設計方式，利用含氟基團提升材料本身的電子特性與疏水能力，不需額外摻雜即可兼顧高效率與高穩定性，不僅降低製程複雜度，也更具未來大規模製造的潛力。
中央大學團隊近年持續投入有機光電材料研究，已建立涵蓋P型、N型及雙極性有機半導體材料等完整技術平台，相關成果多次達到國內領先水準。除了此次創下25.29%的單一元件效率紀錄外，團隊最新開發的新型電洞傳輸材料已將鉛鈣鈦礦太陽能電池效率提升至25.66%，並在弱光環境下創下約44%的室內光電轉換效率（indoor PCE）紀錄，展現中央大學在新世代太陽能材料研發的競爭力。
