新光伏材料在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造了奇跡，但是能夠商業(yè)化嗎？

　　在不同類(lèi)型的太陽(yáng)能電池里，有一種產(chǎn)品脫穎而出。數(shù)十年里，幾乎所有的太陽(yáng)能技術(shù)，例如晶體硅晶片和碲化鎘薄膜都有一個(gè)緩慢穩(wěn)定的發(fā)展過(guò)程，同時(shí)也有技術(shù)能將太陽(yáng)光線的14%能量轉(zhuǎn)換為電力。但如今一個(gè)新競(jìng)爭(zhēng)者脫穎而出：由名為鈣鈦礦的復(fù)雜晶體制成的太陽(yáng)能電池。

　　2009年，這種電池悄然到來(lái)，當(dāng)時(shí)其有效轉(zhuǎn)換率為3.8%——這是一個(gè)乏味的結(jié)果，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的頂級(jí)硅光電池在實(shí)驗(yàn)室中的轉(zhuǎn)換率能達(dá)到25%。但是，到2011年年底，新電池的有效率翻了一番達(dá)到6.5%，去年攀升到10%，2013年，有效率為15%�！斑@讓人驚訝�！币陨�列魏茨曼科學(xué)研究學(xué)院材料學(xué)家David Cahen說(shuō)，“在太陽(yáng)能電池里，我們從未看到這樣的結(jié)果�！�

　　這種電池的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越好。鈣鈦礦是由現(xiàn)成材料制成的，不像某些種類(lèi)的太陽(yáng)能電池，它們廉價(jià)而容易產(chǎn)生。專(zhuān)家認(rèn)為，這種電池還有許多改進(jìn)空間，明年效率能達(dá)到20%。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還有潛力與硅電池板相結(jié)合，制造出效率達(dá)30%甚至更高的串聯(lián)電池。

　　“它在發(fā)展�！泵绹�(guó)斯坦福大學(xué)材料學(xué)家Michael McGehee說(shuō)。“它非常具有競(jìng)爭(zhēng)性�！比鹗柯�(lián)邦理工學(xué)院化學(xué)家Michael Gratzel說(shuō)。“戰(zhàn)役在繼續(xù)。它的發(fā)展非常迅速，我沒(méi)有時(shí)間睡覺(jué)了�！泵绹�(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校太陽(yáng)能電池專(zhuān)家Yang Yang說(shuō)。

　　正確方向

　　鈣鈦礦在1個(gè)多世紀(jì)前就擺在了太陽(yáng)能電池制造者面前。1839年，一位俄羅斯礦物學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了這種礦物質(zhì)的自然狀態(tài)。目前，已知有數(shù)百種此類(lèi)礦物質(zhì)，太陽(yáng)能電池鈣鈦礦屬于半導(dǎo)體，其他家族成員從導(dǎo)體到絕緣體范圍極為廣泛，最著名的是高溫氧化銅超導(dǎo)體。

　　上世紀(jì)90年代，IBM華生研究中心物理學(xué)家David Mitzi使用鈣鈦礦半導(dǎo)體制成了薄膜晶體管和發(fā)光二極管。這些裝置能夠工作。盡管許多發(fā)光材料也能制成良好的吸光器，但Mitzi發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦太不穩(wěn)定而無(wú)法制作太陽(yáng)能電池——材料必須能夠持續(xù)數(shù)十年才有商業(yè)價(jià)值。