幾乎在10年之后，Tsutomu Miyasaka朝著解決問題的方向邁出了第一步。日本桐蔭橫濱大學(xué)化學(xué)家Miyasaka及同事致力于研究染色敏化太陽能電池（DSSCs）。與傳統(tǒng)的硅太陽能電池不同，DSSCs包含有機(jī)吸光染料混合物，這些混合物為二氧化鈦（TiO2）等微小顆粒添加涂層，這些顆粒被電解液包圍。

　　在標(biāo)準(zhǔn)DSSCs里，當(dāng)染色分子吸引光子時，光能夠提高染色劑中電子的能量，使其跳到二氧化鈦微粒上。在那里，它會從微粒跳到微粒，直至到達(dá)電極，然后被收集起來，送入電路中。同時，其他電子從電解質(zhì)跳到染色劑，并使其恢復(fù)到初始狀態(tài)。

　　Gratzel表示，這里就有個麻煩。1991年Gratzel研究小組發(fā)明了DSSCs，但其染色劑不能吸收所有的光，因此降低了電池的能效。為了做得更好，Miyasaka將注意力轉(zhuǎn)向鈣鈦礦。他的研究小組花費(fèi)了兩年時間，尋找能使這種物質(zhì)變穩(wěn)定的秘方。他們使用了一層薄薄的吸光鈣鈦礦層，能效達(dá)3.8%。但不幸的是，這種電池也包含液體電解質(zhì)，會在幾分鐘內(nèi)溶解鈣鈦礦，以致電池失效。

　　之后，Gratzel與韓國成均館大學(xué)的Nam-Gyu Park合作邁出了下一步。2012年，他們宣布使用固體取代了原來的液體，能效接近10%�，F(xiàn)在，事情開始變得有趣。

　　越來越好

　　當(dāng)其他技術(shù)還在為突破12%競爭時，鈣鈦礦太陽能電池為何能遙遙領(lǐng)先？Cahen表示，正確答案的一部分是，鈣鈦礦有近乎完美的結(jié)晶度。這是砷化鎵和晶體硅等頂級太陽能電池材料共有的特征。

　　在第二類電池材料中，這種晶體排列充斥著許多瑕疵。當(dāng)電荷快速通過晶體陷入瑕疵時，它們通常會放棄額外的能量。制造無瑕疵的晶體通常需要超高的溫度，或價值數(shù)百萬美元的設(shè)備。但是鈣鈦礦能在80攝氏度下被制成，并能從溶液中簡單沉淀析出近乎完美的形式�！坝幸稽c(diǎn)美夢成真的感覺�！盋ahen說。

　　今年10月，英國牛津大學(xué)Henry Snaith研究小組和Gratzel小組等宣布，他們獲得了更完美的結(jié)果：鈣鈦礦能允許電荷在材料里穿行很長的距離。這種被稱為載流子擴(kuò)散長度的性能對所有太陽能電池都非常重要。它用于衡量一個電子在遇到帶正電荷的電子空位或坑洞并掉入之前能走多遠(yuǎn)。在這個過程中，電子會放棄從陽光的光子獲得的多余能量，產(chǎn)生熱能而非電力。