【導(dǎo)讀】研究人員發(fā)現(xiàn)了一種叫做鈣鈦礦的材料，把這種新型的光伏材料放置在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池頂部，可將整體的功率輸出提高一半。斯坦福大學(xué)的研究者在硅太陽(yáng)能電池中加入了一種被稱為鈣鈦礦的材料，驗(yàn)證一個(gè)幾年前被提出的想法，即通過廉價(jià)的方法提高太陽(yáng)能發(fā)電的效率。
近日，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種叫做鈣鈦礦的材料，可以用來提升硅太陽(yáng)能電池的性能。
把這種新型的光伏材料放置在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池頂部，可將整體的功率輸出提高一半。斯坦福大學(xué)的研究者在硅太陽(yáng)能電池中加入了一種被稱為鈣鈦礦的材料，驗(yàn)證一個(gè)幾年前被提出的想法，即通過廉價(jià)的方法提高太陽(yáng)能發(fā)電的效率。
鈣鈦礦是一種具有特定晶體結(jié)構(gòu)的材料，斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)使用的鈣鈦礦材料含有相對(duì)豐富而且廉價(jià)的元素，包括氨、碘和鉛。
從2009年開始，材料科學(xué)家們就已經(jīng)開始展示鈣鈦礦材料的光伏發(fā)電潛力了。隨后，各種鈣鈦礦研究小組陸續(xù)創(chuàng)建，針對(duì)鈣鈦礦與諸多商業(yè)太陽(yáng)能電池的光伏效率進(jìn)行比較。同時(shí)，鈣鈦礦將一部分太陽(yáng)光譜轉(zhuǎn)換為電能的效率比硅要高，反之亦然。所以，最大效率的提升也許是來自鈣鈦礦的引入，而不是完全的取代太陽(yáng)能電池中的硅。目前，斯坦福大學(xué)的研究人員表示這個(gè)方法可行。
將鈣鈦礦電池與硅電池配對(duì)的其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)已經(jīng)漸趨明朗，那些不被吸收的光可以通過位于下方的硅電池。較早之前，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的背后使用一種不透明的材料來收集電流。現(xiàn)在，斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新的制造方法，即采用硅納米線生產(chǎn)透明電極。
研究人員通過引入鈣鈦礦電池，將廉價(jià)的硅太陽(yáng)能電池的效率從11.4%提升至17%。
在鈣鈦礦電池上市之前，仍有許多工作等待完成。同時(shí)，鈣鈦礦電池目前還不太持久，且研究人員正在努力研發(fā)不使用鉛的無毒版本。
兩種材料之間的光交互方式目前仍是未解之謎。例如，當(dāng)斯坦福大學(xué)研究組將鈣鈦礦加入到效率已經(jīng)達(dá)17%的硅太陽(yáng)能電池中后，他們僅測(cè)量到的功率輸出僅提升到了17.9%。
即便如此，鈣鈦礦仍舊可能是太陽(yáng)能行業(yè)的福音。研究人員認(rèn)為，鈣鈦礦硅電池將轉(zhuǎn)換超過30%的太陽(yáng)能為電能。這樣的提升幾乎可削減一半的太陽(yáng)能電池板安裝數(shù)量，大大降低了其安裝成本。
