英國科學家發現，硅與鈣鈦礦聯手將有神奇的功效：轉化效率提高幾個百分點。
　　短期內，硅在太陽能材料的主導地位是不會被取代的。不過不可否認，鈣鈦礦這種新興材料正在取得越來越多的人的關注。它能迅速提高效率而且成本較低，其截然不同的結構賦予了獨特的電性能，進而成為太陽能領域的新寵。
　　現在，牛津大學物理學家，同時也是鈣鈦礦大家Henry Snaith領導的團隊證明了一件事：傳統的硅電池和新興的鈣鈦礦電池的結合可以將太陽能轉化效率提升幾個百分點。
　　他們認為，“硅-鈣鈦礦”串聯設備具備將效率提高到超過25%，而現有的使用硅的商業化設備只有17-20%。雖然測量結果是在實驗室環境下進行的，但研究人員相信這種制備方法最終會被采用，而它的效率將比市面上最好的硅板的還要高出一截。
　　由硅組成的高性能太陽能電池串聯設備，在實驗室中的效率已經達到了40%。但由于需要極其復雜的制備過程，這種設備非常昂貴。
　　而Snaith的硅-鈣鈦礦太陽能電池制備相對簡單、便宜，而且可以利用現有的硅太陽能電池生產線，只需要多加幾道工序而已。大量的專家認為鈣鈦礦太陽能電池的商業利用短期內是必須與硅電池相結合的。
　　已經有部分研究團隊對硅電池和鈣鈦礦電池串聯進行了研究，不過效率受限于鈣鈦礦和硅的太陽能吸收光譜并不完全匹配。但調整鈣鈦礦的吸收光譜將導致結果不穩定進而影響性能。
　　Snaith和同事們提出一種方案，將材料中某些離子用銫離子取代，就可以達到理想的光伏效果，同時保持材料的結構穩定。
　　研究團隊僅在小范圍內做了試驗，要想真正市場化還有很多工作要做。
　　團隊的聯合投資方是牛津光伏。其首席技術官Chris Case認為，這種研究成果說明研究人員是如何迅速地突破固有障礙，制備穩定、高性能的太陽能電池。Case拒絕透露該技術的具體細節，不過透露牛津PV已經證實全尺寸電池的效率已經接近23%，進一步可以突破25%。Case坦承最近幾年達到28%甚至30%是不太現實。
　　鈣鈦礦技術目前還存在一個很大問題：材料在潮濕和空氣中的穩定性較差。而且鈣鈦礦電池在能量系統中壽命是否夠長也是個問題。不過，Case透露牛津PV在朝著發布商業化產品進發，產品定位是那些想在2017年提升效率的硅板制造商。
　　該研究成果發表于Nature，論文地址：http://www.sciencemag.org/content/351/6269/151


作者： 來源：材料人網 責任編輯：wutongyufg