鈣鈦礦硅電池：廉價的材料也能提升50%能效

近日，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種叫做鈣鈦礦的材料，可以用來提升硅太陽能電池的性能。

把這種新型的光伏材料放置在傳統(tǒng)的太陽能電池頂部，可將整體的功率輸出提高一半。斯坦福大學的研究者在硅太陽能電池中加入了一種被稱為鈣鈦礦的材料，驗證一個幾年前被提出的想法，即通過廉價的方法提高太陽能發(fā)電的效率。

鈣鈦礦是一種具有特定晶體結構的材料，斯坦福大學的研究團隊使用的鈣鈦礦材料含有相對豐富而且廉價的元素，包括氨、碘和鉛。

從2009年開始，材料科學家們就已經(jīng)開始展示鈣鈦礦材料的光伏發(fā)電潛力了。隨后，各種鈣鈦礦研究小組陸續(xù)創(chuàng)建，針對鈣鈦礦與諸多商業(yè)太陽能電池的光伏效率進行比較。同時，鈣鈦礦將一部分太陽光譜轉換為電能的效率比硅要高，反之亦然。所以，最大效率的提升也許是來自鈣鈦礦的引入，而不是完全的取代太陽能電池中的硅。目前，斯坦福大學的研究人員表示這個方法可行。

將鈣鈦礦電池與硅電池配對的其中一個主要挑戰(zhàn)已經(jīng)漸趨明朗，那些不被吸收的光可以通過位于下方的硅電池。較早之前，鈣鈦礦太陽能電池的背后使用一種不透明的材料來收集電流。現(xiàn)在，斯坦福大學的研究人員發(fā)明了一種新的制造方法，即采用硅納米線生產(chǎn)透明電極。

研究人員通過引入鈣鈦礦電池，將廉價的硅太陽能電池的效率從11.4%提升至17%。

在鈣鈦礦電池上市之前，仍有許多工作等待完成。同時，鈣鈦礦電池目前還不太持久，且研究人員正在努力研發(fā)不使用鉛的無毒版本。

兩種材料之間的光交互方式目前仍是未解之謎。例如，當斯坦福大學研究組將鈣鈦礦加入到效率已經(jīng)達17%的硅太陽能電池中后，他們僅測量到的功率輸出僅提升到了17.9%。

即便如此，鈣鈦礦仍舊可能是太陽能行業(yè)的福音。研究人員認為，鈣鈦礦硅電池將轉換超過30%的太陽能為電能。這樣的提升幾乎可削減一半的太陽能電池板安裝數(shù)量，大大降低了其安裝成本。

與非網(wǎng)編譯整理，未經(jīng)許可，請勿轉載！

更多內(nèi)容，請訪問 與非網(wǎng)鈣鈦礦技術專區(qū)