鉅大LARGE | 點擊量:781次 | 2019年02月28日
科學家發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池理論界限
鈣鈦礦太陽能電池由于測定條件不同,電流電壓曲線會發(fā)生變化,因此無法定量研究其發(fā)電特征和元件結(jié)構(gòu)關(guān)系。日本研究人員對能量轉(zhuǎn)換率19%以上的高效鈣鈦礦太陽能電池進行分析,發(fā)現(xiàn)其電流發(fā)生效率接近100%,電壓可提高至理論界限。
鈣鈦礦太陽能電池雖然使用無機材料,,可以在室溫下溶解在有機溶劑里,像墨水一樣使用,具有印刷和涂布方式制作的特點。與目前應用的硅太陽能電池相比,其非常廉價,可大規(guī)模量產(chǎn),是具有競爭力的下一代太陽能電池,各國都在爭相研究。
有研究報告顯示,鈣鈦礦太陽能電池具有20%以上的高效能量轉(zhuǎn)換率。但是鈣鈦礦的發(fā)電特征偏差較大,由于測定條件不同,會出現(xiàn)磁滯現(xiàn)象,難以對元件構(gòu)造和發(fā)電特征展開研究。
此次,日本京都大學大北英生準教授和伊藤紳三郎教授率領(lǐng)的研究小組,選擇比較平滑致密的鈣鈦礦膜,成功制成能量轉(zhuǎn)換率19%以上、磁滯較小的鈣鈦礦太陽能電池。研究小組對元件進一步分析發(fā)現(xiàn),電流幾乎沒有變換損耗。在電壓方面,他們發(fā)現(xiàn)了開放電壓能夠達到接近理論界限。
該研究成果明確了鈣鈦礦太陽能電池的設(shè)計指針。研究小組認為,鈣鈦礦電池可以與硅太陽能電池匹敵。該研究成果近日發(fā)表在《新材料》雜志電子版上。