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鈣鈦礦太陽能電池,科學家們在最新研究中發現,以一種新式鈣鈦礦(catio3)為原料的太陽能電池的轉化效率或可高達50%,為目前市場上太陽能電池轉化效率的2倍,能大幅降低太陽能電池的使用成本。相關研究發表在最新一期的《自然》雜誌上。
儘管研究團隊還沒有演示以新材料為原料製造的高效太陽能電池,此項研究已成為此前諸多研究強有力的補充,證明了擁有獨特晶體結構的鈣鈦礦有望改變太陽能產業的面貌。當前市場上占主流的太陽能電池 以矽和碲化鎘為材料,達到目前的轉化效率歷時10多年;而鈣鈦礦只花了短短4年時間的研究,有鑒於此,即使業界保守人士也對鈣鈦礦非常看好。
該研究的領導者、賓夕法尼亞大學能源創新研究中心聯合主任安德魯˙阿姆表示,以新式鈣鈦礦為原
料製造的太陽能電池能將大約一半的太陽光直接轉化為電力,為目前的2倍,因此,只需一半太陽能電池就可提供同樣的電力,這將大大減少安裝成本,從而讓總成本顯著降低。另外,阿姆說,與傳統太陽能電池材料不同,新材料並不需要電場來產生電流,這將減少所需材料的數量,產生的電壓也更高,從而能增加能量產出;而且,新材料也能很好地對可見光做出反應,這對太陽能電池來說意義重大。
研究人員也證明,新材料稍作改變就能有效地將不同波長的太陽光轉化為電力,科學家們可藉此製造出擁有不同層的太陽能電池,每層吸收不同波長的太陽光,從而顯著提高能效。
不過,有專家則強調,儘管這些屬性非常有用,但阿姆團隊要想製造出可用的鈣鈦礦太陽能電池還有很長的路要走。首先,這種太陽能電池產生的電流很低。史丹福大學的材料科學和工程學教授麥可˙邁克吉最近也表示:“鈣鈦礦太陽能電池在面市之前,還需要解決多個問題,其中之一就是,鈣鈦礦的儲量並不充足。”