钙钛矿太阳能电池转化效率可达50% 为目前的2倍

科技日报讯 （记者刘霞）太阳能如果想同化石燃料竞争，就需要更便宜高效的材料做“帮手”。据美国麻省理工学院网站11月11日（北京时间）报道，科学家们在最新研究中发现，以一种新式钙钛矿（CaTiO3）为原料的太阳能电池的转化效率或可高达50%，为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍，能大幅降低太阳能电池的使用成本。相关研究发表在最新一期的《自然》杂志上。

尽管研究团队还没有演示以新材料为原料制造的高效太阳能电池，此项研究已成为此前诸多研究强有力的补充，证明了拥有独特晶体结构的钙钛矿有望改变太阳能产业的面貌。当前市场上占主流的太阳能电池以硅和碲化镉为材料，达到目前的转化效率历时10多年；而钙钛矿只花了短短4年时间的研究，有鉴于此，即使业界保守人士也对钙钛矿非常看好。

该研究的领导者、宾夕法尼亚大学能源创新研究中心联合主任安德鲁•阿姆表示，以新式钙钛矿为原料制造的太阳能电池能将大约一半的太阳光直接转化为电力，为目前的2倍，因此，只需一半太阳能电池就可提供同样的电力，这将大大减少安装成本，从而让总成本显著降低。

另外，阿姆说，与传统太阳能电池材料不同，新材料并不需要电场来产生电流，这将减少所需材料的数量，产生的电压也更高，从而能增加能量产出；而且，新材料也能很好地对可见光做出反应，这对太阳能电池来说意义重大。

研究人员也证明，新材料稍作改变就能有效地将不同波长的太阳光转化为电力，科学家们可借此制造出拥有不同层的太阳能电池，每层吸收不同波长的太阳光，从而显著提高能效。

不过，有专家则强调，尽管这些属性非常有用，但阿姆团队要想制造出可用的钙钛矿太阳能电池还有很长的路要走。首先，这种太阳能电池产生的电流很低。斯坦福大学的材料科学和工程学教授迈克尔•迈克吉最近也表示：“钙钛矿太阳能电池在面市之前，还需要解决多个问题，其中之一就是，钙钛矿的储量并不充足。”

50%！目前市场上太阳能电池转化效率的2倍！不仅如此，还不需要电场来产生电流、稍作改变就能将不同波长的太阳光转化为电力。看到这里，我想不光是我，“我和我的小伙伴们都惊呆了”。众所周知，太阳能电池发展道阻且长的重要原因，就是转化效率低、成本偏高，文中所述的新材料看似突破了这一瓶颈，但不要忘了其“储量并不充足”，这种“镜花水月”的事，还是不要抱太大希望的好。

来源：科技日报

 

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