美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)發(fā)布了截止2014年初各類太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀(jì)錄。目前轉(zhuǎn)換效率的最高記錄是由夏普生產(chǎn)的聚光型三結(jié)太陽能電池創(chuàng)造的,高達(dá)44.4%。而本文要介紹的鈣鈦礦太陽能電池在統(tǒng)計時是17.9%,但實際上目前鈣鈦
3、鈣鈦礦的發(fā)展簡程:5年——從3.8%到19.3% 

2009年——桐蔭橫浜大學(xué)的宮坂力(Tsutomu Miyasaka)通過將薄薄的一層鈣鈦礦(CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3)當(dāng)做吸光層應(yīng)用于染料敏化太陽能電池,制造出了鈣鈦礦太陽能電池。當(dāng)時的光電轉(zhuǎn)換率為3.8%。后來研究者對電池進(jìn)行了改進(jìn),轉(zhuǎn)換效率一下翻了一倍。雖然轉(zhuǎn)換效率提高了,但還要面對一個致命問題,即鈣鈦礦中的金屬鹵化物容易在電池的液體電解質(zhì)發(fā)生水解,導(dǎo)致電池穩(wěn)定性低,壽命短。
2012年8月——由格拉茲爾(Gr?tzel)領(lǐng)導(dǎo)的韓國成均館大學(xué)與洛桑理工學(xué)院實驗室將一種固態(tài)的空穴傳輸材料(holetransportmaterials,HTM)引入太陽能電池,電池效率一下提高到了10%,也解決了電池不穩(wěn)定的問題,也比以前更容易封裝。
2013年——牛津大學(xué)的亨利˙司奈斯(HenrySnaith)將電池中的TiO2用鋁材(Al2O3)代替,鈣鈦礦不僅成為了光的吸收層,也同時是傳輸電荷的半導(dǎo)體材料。鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率一下攀升到15%。
2014年8月——加州大學(xué)洛杉磯分校的華裔科學(xué)家楊陽領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊,在《科學(xué)》期刊上發(fā)表最新研究論文稱,他們通過改進(jìn)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)層,選擇更適合傳輸電荷的材料,讓電池兩端的電極能收集更多的電,其轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)到了19.3%,成為該領(lǐng)域之最。
作者: 來源:EnergyTrend
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