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鈣鈦礦太陽能電池效率創新高

2016-11-11 15:26 來源：科技日報責任編輯：fl

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摘要：用日益普及的廉價材料鈣鈦礦制成的一款太陽能電池將于明年上市。物理學家組織網9日報道稱，這種電池捕獲太陽能的平均效率在20%左右。近日《自然·材料》雜志上的一篇

用日益普及的廉價材料鈣鈦礦制成的一款太陽能電池將于明年上市。物理學家組織網9日報道稱，這種電池捕獲太陽能的平均效率在20%左右。近日《自然·材料》雜志上的一篇論文，詳細報告了美國加利福尼亞大學伯克利分校與勞倫斯伯克利國家實驗室科學家們的新設計，其實現了18.4%—21.7%的平均穩態效率，以及26%的峰值效率。這些數字創造了鈣鈦礦太陽能電池的新記錄。

鈣鈦礦太陽能電池由有機分子和無機元素混合制成，能像常見的硅基太陽能電池一樣捕獲太陽光并轉化成電，但鈣鈦礦光伏器件比硅更容易制造于柔性基板上。目前，市場上為絕大多數設備和家庭供電的多晶硅太陽能電池轉化效率在10%—20%之間。雖然最純凈硅太陽能電池效率能達到25%，但造價異常昂貴。

鈣鈦礦太陽能電池取得如此成就有賴于一種新的方法，它將兩種鈣鈦礦太陽能電池材料組合在一起。研究人員描述說，新方法制造出來的太陽能電池結構有點像汽車道路，石墨烯氣凝膠像堅固的碎石底層那樣起到基礎穩固作用，兩個鈣鈦礦層像沉積在其上的更細的礫石層和砂層，六方氮化硼層能允許兩種鈣鈦礦材料一起工作，而氮化鎵層就像用于道路頂部的瀝青層。每一種輪流吸收太陽光中的不同波長或顏色，進而融合成幾乎能吸收整個可見光光譜的“分級帶隙”太陽能電池。此前嘗試合并兩種鈣鈦礦材料失敗的原因，是由于彼此降低了對方的電子性能，而新方法成功解決了這個難題。

論文第一作者奧努爾·俄基恩說：“它有潛力成為市場上最便宜的光伏發電設備，可以接入任何家庭太陽能系統。”（記者房琳琳）

(責編：陰重宇(實習生)、賀迎春)

責任編輯：fl

(原標題：科技日報)

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