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科學家發現鈣鈦礦太陽能電池理論界限

發布時間: 2015-12-14 09:50:41    來源: 科技日報
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[摘要]鈣鈦礦太陽能電池由于測定條件不同,電流電壓曲線會發生變化,因此無法定量研究其發電特征和元件結構關系。

 

  鈣鈦礦太陽能電池由于測定條件不同,電流電壓曲線會發生變化,因此無法定量研究其發電特征和元件結構關系。日本研究人員對能量轉換率19%以上的高效鈣鈦礦太陽能電池進行分析,發現其電流發生效率接近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,但與有機薄膜太陽能電池一樣,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,可大規模量產,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%以上的高效能量轉換率。但是鈣鈦礦的發電特征偏差較大,由于測定條件不同,會出現磁滯現象,難以對元件構造和發電特征展開研究。

  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現,電流幾乎沒有變換損耗。在電壓方面,他們發現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。該研究成果近日發表在《新材料》雜志電子版上。

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