瑞士科學家近日將鈣鈦礦太陽能電池的轉化效率提高到了2 0 % 並使其更耐用, 有望使這種太陽能電池更快投入商業應用. 這一成果發表在新一期美國《科學》雜誌上.
目前太陽能電池普遍採用矽材料, 其光電轉化效率可以高達2 5 % , 但矽材料太陽能電池生產成本高, 大量消耗能源且汙染環境, 重量和硬度等問題也沒有得到很好解決. 相較而言, 價格低廉, 重量輕的鈣鈦礦材料就備受青睞.
鈣鈦礦材料2 0 0 9 年首次應用於光伏發電, 短短几年間, 實驗室中光電轉換效率就已經從3 % 提高到了2 0 % , 被視為極具競爭力, 最有希望實現低成本發電的光伏技術之一.
然而鈣鈦礦太陽能電池商業化的一個限制在於, 材料在陽光下容易性能衰減. 鈣鈦礦太陽能電池在接收太陽光之後, 會產生電子和電子空穴, 此時就需要一種高效的媒介把它們傳輸到電極上. 目前的媒介材料造價高且不穩定, 所以尋找性能穩定和低廉的媒介材料就成了關鍵.
瑞士洛桑聯邦理工學院的這項研究發現, 硫氰酸亞銅可作為一種廉價, 穩定的媒介材料. 鈣鈦礦太陽能電池如果塗覆上6 0 納米厚的硫氰酸亞銅塗層, 在6 0 攝氏度高溫下暴晒長達1 0 0 0 小時的加速老化試驗中, 性能損耗小於5 % .
'這是鈣鈦礦太陽能電池研究的重大突破, 將為這種大有希望的新型光伏技術的大規模商業應用鋪平道路' , 一位參與其中的研究人員說.
