科學家發現鈣鈦礦太陽能電池理論界限
- 發佈時間：2015-12-14 01:30:40 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京12月13日電 （記者陳超）鈣鈦礦太陽能電池由於測定條件不同，電流電壓曲線會發生變化，因此無法定量研究其發電特徵和元件結構關係。日本研究人員對能量轉換率19%以上的高效鈣鈦礦太陽能電池進行分析，發現其電流發生效率接近100%，電壓可提高至理論界限。
鈣鈦礦太陽能電池雖然使用無機材料，但與有機薄膜太陽能電池一樣，可以在室溫下溶解在有機溶劑裏，像墨水一樣使用，具有印刷和涂布方式製作的特點。與目前應用的硅太陽能電池相比，其非常廉價，可大規模量産，是具有競爭力的下一代太陽能電池，各國都在爭相研究。
有研究報告顯示，鈣鈦礦太陽能電池具有20%以上的高效能量轉換率。但是鈣鈦礦的發電特徵偏差較大，由於測定條件不同，會出現磁滯現象，難以對元件構造和發電特徵展開研究。
此次，日本京都大學大北英生準教授和伊藤紳三郎教授率領的研究小組，選擇比較平滑緻密的鈣鈦礦膜，成功製成能量轉換率19%以上、磁滯較小的鈣鈦礦太陽能電池。研究小組對元件進一步分析發現，電流幾乎沒有變換損耗。在電壓方面，他們發現了開放電壓能夠達到接近理論界限。
該研究成果明確了鈣鈦礦太陽能電池的設計指針。研究小組認為，鈣鈦礦電池可以與硅太陽能電池匹敵。該研究成果近日發表在《新材料》雜誌電子版上。
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