由日本､中國和瑞士研究人員組成的一個科研小組最近在美國《科學(xué)》雜志上報告說,他們借助薄膜摻雜技術(shù),制造出一種面積為1平方厘米的鈣鈦礦太陽能電池,其公證效率為15%,是當(dāng)前國際公證的鈣鈦礦電池最高效率｡
　　與傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池相比,鈣鈦礦太陽能電池成本較低,更容易生產(chǎn),而且近年來其光電轉(zhuǎn)換效率獲得較大提升,所以是目前最有可能實現(xiàn)低成本產(chǎn)業(yè)化以替代化石能源的太陽能電池｡美國《科學(xué)》雜志甚至把它評為2013年的十大科學(xué)突破之一｡
　　盡管鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展迅速,但存在難以在較大面積的基底上沉積超薄薄膜而不產(chǎn)生孔洞等缺陷,很難大面積制備｡此前報道的高效率結(jié)果大多是基于面積為0.1平方厘米的電池器件｡而在光伏領(lǐng)域,標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池效率測定需要電池面積至少在1平方厘米以上｡
　　在新研究中,日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)､上海交通大學(xué)､華中科技大學(xué)與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員借助常見的半導(dǎo)體工藝摻雜技術(shù),給鈣鈦礦電池的無機(jī)界面層氧化鎳薄膜重?fù)诫s鋰與鎂,將其導(dǎo)電性提高了10倍左右｡
　　研究主要負(fù)責(zé)人､日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)光伏材料組組長韓禮元解釋說,由于導(dǎo)電性提高,他們可以增加重?fù)诫s氧化鎳薄膜厚度而不減損電池效率,從而大大降低了該薄膜的孔洞密度等缺陷,最終制備出面積為1平方厘米的高效率鈣鈦礦太陽能電池｡
　　研究人員還在日本標(biāo)準(zhǔn)光伏測量實驗室對他們制備的鈣鈦礦太陽能電池進(jìn)行了效率公證,公證效率為15%,被收錄于2015年第46期《太陽能電池效率表》｡
　　薄膜太陽能電池可分為三代:第一代為非晶硅薄膜電池,最高效率為13.6%;第二代為無機(jī)化合物薄膜太陽能電池,如銅銦鎵硒電池效率達(dá)到21.7%;第三代電池仍處于研發(fā)階段,包括染料敏化太陽能電池(效率達(dá)11.9%)､有機(jī)薄膜太陽能電池(效率達(dá)11.5%)和鈣鈦礦太陽能電池等｡
　　韓禮元說:“我們認(rèn)證的鈣鈦礦電池效率(15%)已經(jīng)遠(yuǎn)高于同一代的染料敏化太陽能電池和有機(jī)薄膜太陽能電池｡盡管與單晶硅(25.6%)和多晶硅(20.8%)太陽能電池的效率還存在一定差距,我們相信鈣鈦礦電池的效率將很快突破20%,甚至在不遠(yuǎn)的將來超過25%｡”


作者：林小春 來源：新華網(wǎng) 責(zé)任編輯：wutongyufg