JST宣布鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達到19.4%

2015年12月8日，日本科學技術(shù)振興機構(gòu)（JST）宣布其“戰(zhàn)略性創(chuàng)造研究推進事業(yè)”取得最新進展。JST與京都大學聯(lián)合開發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池達到了19%以上的高轉(zhuǎn)換效率，且電流的發(fā)生效率接近100%，電壓也提高到了理論極限。

鈣鈦礦太陽能電池可以在友好的條件下通過溶液法制得，具有工藝簡單、成本低的優(yōu)點。但是其發(fā)電特性受測量條件的影響較為顯著，無法定量分析發(fā)電特性和元件結(jié)構(gòu)的關(guān)系。京都大學研究組制造了較為致密平滑的鈣鈦礦膜，其特點為效率高、再現(xiàn)性良好，且發(fā)電特性不易變化。

通過對該鈣鈦礦膜的研究，確定了電流和電壓的損耗機制，即在捕獲承載電流的電荷載體的阱區(qū)存在電壓損耗。所以降低阱區(qū)密度至一定程度后，此時電流的發(fā)生效率將近100%，而電壓也有望提升至理論極限。實驗表明，當粒徑為500 nm時，鈣鈦礦太陽能轉(zhuǎn)換效率可達19.4%。詳情請參閱《Advanced Materials》2015年12月8日發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)版。

賈磊譯自科學技術(shù)振興機構(gòu)2015-12-08