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高效率鈣鈦礦太陽能電池問世

  • 發(fā)布時間：2015-11-05 01:30:40  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　據(jù)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(xué)》雜志上報告說，他們借助薄膜摻雜技術(shù)，制造出一種面積為1平方厘米的鈣鈦礦太陽能電池，其公證效率為15％，是當(dāng)前國際公證的鈣鈦礦電池最高效率。

　　與傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池相比，鈣鈦礦太陽能電池成本較低，更容易生產(chǎn)，而且近年來其光電轉(zhuǎn)換效率獲得較大提升，所以是目前最有可能實現(xiàn)低成本產(chǎn)業(yè)化以替代化石能源的太陽能電池。美國《科學(xué)》雜志甚至把它評為2013年的十大科學(xué)突破之一。

　　盡管鈣鈦礦太陽能電池發(fā)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產(chǎn)生孔洞等缺陷，很難大面積制備。此前報道的高效率結(jié)果大多是基于面積為0.1平方厘米的電池器件。而在光伏領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池效率測定需要電池面積至少在1平方厘米以上。

　　在新研究中，日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)等機構(gòu)的研究人員借助常見的半導(dǎo)體工藝摻雜技術(shù)，給鈣鈦礦電池的無機界面層氧化鎳薄膜重?fù)诫s鋰與鎂，將其導(dǎo)電性提高了10倍左右。

　　研究主要負(fù)責(zé)人、日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)光伏材料組組長韓禮元解釋說，由于導(dǎo)電性提高，他們可以增加重?fù)诫s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，最終制備出面積為1平方厘米的高效率鈣鈦礦太陽能電池。

　　研究人員還在日本標(biāo)準(zhǔn)光伏測量實驗室對他們制備的鈣鈦礦太陽能電池進(jìn)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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