日本科學(xué)家研發(fā)出新型鈣鈦礦太陽能電池 效率從3.8%提升至23.3%

作為全球眾多致力于開發(fā)鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)潛力的研究小組之一，來自日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(OIST)能源材料和表面技術(shù)部門的研究人員開發(fā)出了一種能擴(kuò)大其商業(yè)化生產(chǎn)的新工藝。

鈣鈦礦的低成本、高效率潛力早已為人們所熟知，而對(duì)其的開發(fā)研究，飛速推動(dòng)了這一技術(shù)的發(fā)展。OIST 的Yabing Qi教授表示，鈣鈦礦電池的研究領(lǐng)域前途一片光明，僅用了九年的時(shí)間，這些電池的效率已經(jīng)從3.8%提升至23.3%。

OIST小組的研究成果，已經(jīng)發(fā)表在Nature Communications雜志上，題目為《Gas-solid reaction based over one-micrometer thick stable perovskite films for efficient solar cells and modules》。文中表述，這一設(shè)施使用氣固相反應(yīng)基技術(shù)制造而成。板材基底首先被涂覆上一層摻入少量氯離子和甲胺氣體的三碘化氫鉛。研究人員表示，這使他們能夠制造出統(tǒng)一、可復(fù)制的面板。

這一新成果的關(guān)鍵在于使用了1微米厚的活性鈣鈦礦層。據(jù)稱這種較厚的涂層可以提高太陽能電池的穩(wěn)定性，并簡化生產(chǎn)工藝，從而降低成本。研究人員們將這一工藝從一個(gè)0.1mm2的原型擴(kuò)展到一個(gè)5x5cm的電池組件。盡管面積的擴(kuò)大將電池轉(zhuǎn)換效率從19.1%降低到了15.3%，但研究小組表示他們目前正在集中精力進(jìn)行改進(jìn)，并相信這一工藝能在未來幾年內(nèi)投入商業(yè)使用。

與此同時(shí)，英國的鈣鈦礦專業(yè)公司Oxford PV也正在引領(lǐng)著鈣鈦礦技術(shù)的商業(yè)化開發(fā)。該公司最近宣布就37%高效鈣鈦礦電池的研究計(jì)劃，征集合作伙伴。該公司之前還曾表示，已經(jīng)成功地將其在硅串聯(lián)電池上的鈣鈦礦材料放大到“全尺寸”的156x 156mm，而效率僅有“微小差異”。