世界最高效大面積鈣鈦礦太陽能電池
華中科技大學武漢光電國家實驗室陳煒副教授在訪問日本國立物質與材料研究院（NIMS）期間，在鈣鈦礦薄膜太陽能電池研究領域取得重要進展。
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原標題：世界最高效 - 大面積鈣鈦礦太陽能電池
2015年是中國學術圈群星璀璨、捷報頻傳的一年：既有屠呦呦榮獲本土第一個諾貝爾科學獎的驚艷，又有王貽芳大亞灣中微子振蕩摘取基礎物理突破大獎的欣喜；既有施一公解析剪接體三維結構所帶來的期許，也有古脊椎動物與古人類研究所湖南道縣發現47枚8至12萬年人類牙齒化石所給予的啟迪。
更讓人振奮的是，在2015年，中國學術圈也涌現出一大批杰出的青年科學家，像一顆顆耀眼的新星，冉冉升起，做出令人炫目的成績：既有大面積鈣鈦礦太陽能電池的世界紀錄，也有硫化氫高溫超導體的準確預測，既有人類胚胎基因編輯的首次成功，也有外爾費米子的開創性發現，高水平的科研成果呈井噴之狀。
為促進青年學者的交流、合作、創新與進步，并推動科學技術的宣傳、普及、傳播與轉化，我們在征求各領域專家學者意見的基礎上，從2015年做出突出成績、有高顯示度科研成果的青年才俊中，遴選出30位具有代表性的科技新星，作為“2015年中國十大新銳科技人物”候選人，并陸續介紹他們的卓越成就。首先，讓我們來領略陳煒教授的科技成果——國際最高效率大面積鈣鈦礦太陽能電池。
太陽能取之不盡、用之不絕，規模化利用清潔、可再生的太陽能對于優化能源消費結構、減少環境污染和全球溫室效應的意義十分重大。現在已經市場化的光伏技術包括第一代晶體硅太陽能電池、第二代CIGS、CdTe薄膜太陽能電池，盡管每年以30%的速度高速成長，但其總裝機發電量仍不足全球總能耗的1%。尋找新一代更廉價、更高效的光伏技術是太陽能利用的一個永恒命題，關系到未來太陽能在多大程度上取代化石能源。
鈣鈦礦太陽能電池是最近3年才出現的光伏技術，其效率記錄提升的速度十分迅猛。目前韓國KRICT報道的鈣鈦礦太陽能電池效率達到20.1%，遠遠超過其他類型的新概念太陽能電池，幾乎與發展數十年的CIGS等薄膜太陽能電池相當，而且將來仍會有很大的提升空間。見美國可再生能源實驗室（NREL）編纂的最新效率記錄表（圖1）。
圖1. 歷年來各類型太陽能電池效率記錄（NREL編纂）
此外，鹵化物鈣鈦礦材料AMX3（A = CH3NH3+,NH2-CH=NH2+，Cs+等; M = Pb2+,Sn2+，Ge2+，Co2+，Fe2+，Mn2+，Cu2+，Ni2+，Bi3+等; X = Cl ,Br , I 等）具有原料豐富、成本低廉、光電性質優越、可溶液加工、可低溫制備（<150 ）等特點和優勢，使得鈣鈦礦太陽能電池的制造成本有望達到目前晶體硅太陽能電池的1/3-1/5。
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