硅基太陽(yáng)能電池的研究始于20世紀(jì)中葉。現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，硅的生產(chǎn)過(guò)程耗能高且有毒，造成其成本高昂。硅的特點(diǎn)是靈活度低、脆弱、電池板重量大，這也大大縮小了其使用范圍。金屬有機(jī)鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池則有望解決這些問(wèn)題。

硅基薄膜太陽(yáng)電池是對(duì)所有以硅為主要材料的薄膜類太陽(yáng)電池的總稱。

材料結(jié)構(gòu)上包括非晶硅、微晶硅，電池結(jié)構(gòu)上包括非晶硅單結(jié)、非晶硅/非晶硅雙結(jié)疊層、非晶硅/微晶硅雙結(jié)疊層電池，也包括以硅為基礎(chǔ)的各種合金材料和電池，例如非晶硅鍺電池等。

在新研究中，科學(xué)家們制造出串聯(lián)設(shè)備原型，把光伏電池與碳納米管連接為一體。多層串聯(lián)設(shè)備把鈣鈦礦電池與傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池結(jié)合在一起，令整個(gè)太陽(yáng)可見(jiàn)光譜都能轉(zhuǎn)化為電能。這種太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的新機(jī)制使電池效率提高15%。

俄研究型工藝技術(shù)大學(xué)“莫斯科鋼鐵合金學(xué)院”能源效率中心首席專家、美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校教授、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安瓦爾扎希多夫介紹說(shuō)：“混合型鈣鈦礦材料的主要優(yōu)點(diǎn)是獲取簡(jiǎn)單，制作采用的是普通金屬鹽和有機(jī)化合物，而不是在高效半導(dǎo)體同類產(chǎn)品中，例如硅基太陽(yáng)能電池和砷化鎵太陽(yáng)能電池中所采用的昂貴稀有元素。鈣鈦礦材料不僅可以用在玻璃上，還可以涂在其他材料和表面上。相比更加復(fù)雜的獲取薄膜太陽(yáng)能電池的方法，這能讓電池變得更加廉價(jià)。”

鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池活性層可以涂抹到柔軟的、薄薄的基層上。采用卷對(duì)卷技術(shù)可以把太陽(yáng)能電池噴到任何彎曲的表面。這樣一來(lái)，與傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池相比，這種太陽(yáng)能電池的適用范圍顯著擴(kuò)大，如隨身攜帶的電子設(shè)備、日用家電、“智能家居”設(shè)備等，以確保住宅、房間和汽車(chē)工業(yè)的供電。

目前，每平方米鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池板的價(jià)格不超過(guò)100美元，而最貴的硅基太陽(yáng)能電池板每平方米的價(jià)格為300美元。在大規(guī)模生產(chǎn)情況下，價(jià)格將相差3倍。鑒于光伏技術(shù)生態(tài)友好、物美價(jià)廉，生產(chǎn)新型設(shè)備更廉價(jià)，能大幅減少傳統(tǒng)能源的使用。

本文摘自：中國(guó)科技網(wǎng)