由日本,、中國和瑞士研究人員組成的一個(gè)科研小組最近在美國《科學(xué)》雜志上報(bào)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(shí)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(píng)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(bào)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(shí)驗(yàn)室對(duì)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》,。