據日本當地媒體報道, 針對新一代太陽能電池 '鈣鈦礦太陽電池' 材料, 東京大學先端科學技術研究中心的科研人員, 在不使用銣等稀有金屬的前提下, 實現了20.5%的高轉換效率及穩定發電. 研究通過添加地球上較多存在的鉀元素, 實現了結晶構造的穩定性. 研究組在進行長期耐久性試驗同時, 面向松下, 東芝等企業的實用化進行評價與研討.
所謂鈣鈦礦太陽電池, 是使用具有鈣鈦礦晶體結構這一材料的太陽能電池. 與目前主流的矽太陽能電池對比, 其製造工序簡易, 製造成本低. 目前, 實用化基準轉換效率大於20%的太陽能電池, 採用銣, 銫等稀有金屬來維持結構穩定.
東京大學研究小組在特定條件下通過添加鉀元素保持結晶結構, 在完全不使用稀有金屬的前提下, 成功製作了無缺陷規整的發電層, 由於對電子流動不形成阻礙, 從而提高了轉換效率與發電安定性.
此外, 研究組還確認採用鉀使電流, 電壓變化的方式, 可抑制發電量變化的 '遲滯現象' . 比使用銣等金屬的抑制效果更高, 可做到更穩定的發電. 太陽能電池由於遲滯現象很難測定正確的轉化效率, 這曾是實用化課題.
東京大學的此項研究是新能源與產業技術綜合開發機構 (NEDO) 項目的一部分. 項目目標為2020年實現變換效率25%, 1萬小時照射後維持95%以上的效率. 因此, 考慮未來的實用和普及, 採用容易獲得的材料製作意義重大.
