新型混合型鈣鈦礦太陽能電池壽命更長、效率更高

在太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，鈣鈦礦材料有望取代目前的性能冠軍硅，但其穩(wěn)定性卻阻礙了它們的發(fā)展。現(xiàn)在，中國的科學(xué)家們開發(fā)出了一種新型混合鈣鈦礦材料，它在較長的使用壽命內(nèi)擁有非常高的效率。

幾十年來，硅一直是太陽能電池的首選材料，但這種技術(shù)的理論效率上限（略低于30%）已開始受到影響。在過去15年左右的時間里，鈣鈦礦作為一種有前途的挑戰(zhàn)者嶄露頭角，其效率迅速接近硅，而且更便宜、更輕、更靈活。

但是，任何事物都有其缺陷：在暴露于自然環(huán)境中的情況下，鈣鈦礦太很脆弱，往往會很快分解。當(dāng)然，這對于每天置于戶外直射陽光下的產(chǎn)品來說并不理想，因此找到穩(wěn)定這種材料的方法非常重要。

中國浙江大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)已開發(fā)出一種堅固的新型鈣鈦礦太陽能電池。新設(shè)計采用了一種被稱為高熵混合鈣鈦礦（HEHP）的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)基本上結(jié)合了有序的無機(jī)層和無序的有機(jī)層，從而增強(qiáng)了其對水和熱應(yīng)力的抵抗力。在測試中，這種電池在光照1000小時后仍能保持98%的效率，據(jù)計算，這種電池還能保持同樣的軌跡超過5000小時。最初的效率達(dá)到了25.7%，這在許多太陽能電池類型中都是可圈可點的。

研究小組表示，這種特殊的鈣鈦礦材料應(yīng)該適用于各種不同的電池結(jié)構(gòu)。加上正在開發(fā)的其他保護(hù)涂層和添加劑，使它們具有更長的使用壽命，就能真正為包晶體太陽能電池"踩剎車"。

這項研究發(fā)表在《自然-光子學(xué)》雜志上。

來源：浙江大學(xué)
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