新型混合型鈣鈦礦太陽能電池壽命更長、效率更高

在太陽能電池技術領域，鈣鈦礦材料有望取代目前的性能冠軍硅，但其穩定性卻阻礙了它們的發展。現在，中國的科學家們開發出了一種新型混合鈣鈦礦材料，它在較長的使用壽命內擁有非常高的效率。

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：在暴露于自然環境中的情況下，鈣鈦礦太很脆弱，往往會很快分解。當然，這對于每天置于戶外直射陽光下的產品來說并不理想，因此找到穩定這種材料的方法非常重要。

中國浙江大學的科學家們現已開發出一種堅固的新型鈣鈦礦太陽能電池。新設計采用了一種被稱為高熵混合鈣鈦礦（HEHP）的結構，這種結構基本上結合了有序的無機層和無序的有機層，從而增強了其對水和熱應力的抵抗力。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該適用于各種不同的電池結構。加上正在開發的其他保護涂層和添加劑，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"。

這項研究發表在《自然-光子學》雜志上。

來源：浙江大學
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