高效率鈣鈦礦太陽能電池問世
- 發佈時間：2015-11-05 01:30:40 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
據新華社華盛頓11月3日電 （記者林小春）由日本、中國和瑞士研究人員組成的一個科研小組最近在美國《科學》雜誌上報告説，他們借助薄膜摻雜技術，製造出一種面積為1平方釐米的鈣鈦礦太陽能電池，其公證效率為15％，是當前國際公證的鈣鈦礦電池最高效率。
與傳統的晶體硅太陽能電池相比，鈣鈦礦太陽能電池成本較低，更容易生産，而且近年來其光電轉換效率獲得較大提升，所以是目前最有可能實現低成本産業化以替代化石能源的太陽能電池。美國《科學》雜誌甚至把它評為2013年的十大科學突破之一。
儘管鈣鈦礦太陽能電池發展迅速，但存在難以在較大面積的基底上沉積超薄薄膜而不産生孔洞等缺陷，很難大面積製備。此前報道的高效率結果大多是基於面積為0.1平方釐米的電池器件。而在光伏領域，標準的太陽能電池效率測定需要電池面積至少在1平方釐米以上。
在新研究中，日本物質材料研究機構、上海交通大學、華中科技大學與瑞士蘇黎世聯邦理工大學等機構的研究人員借助常見的半導體工藝摻雜技術，給鈣鈦礦電池的無機界面層氧化鎳薄膜重摻雜鋰與鎂，將其導電性提高了10倍左右。
研究主要負責人、日本物質材料研究機構光伏材料組組長韓禮元解釋説，由於導電性提高，他們可以增加重摻雜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，最終製備出面積為1平方釐米的高效率鈣鈦礦太陽能電池。
研究人員還在日本標準光伏測量實驗室對他們製備的鈣鈦礦太陽能電池進行了效率公證，公證效率為15％，被收錄于2015年第46期《太陽能電池效率表》。
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