微小的變化就可以使這種材料吸收光的效率大大增強，這種材料還非常容易像打印墨水一樣直接打印在基板上，或者通過簡單的蒸鍍工藝來制作。這些性質(zhì)暗示著，容易、低成本的太陽能電池生產(chǎn)方式

　　編譯/《太陽能發(fā)電》雜志特約撰稿人 俞容文

 
圖1：可以通過改變組分來調(diào)整鈣鈦礦的帶隙以對應(yīng)太陽的光譜的不同部分

　　一種跟礦石具有相同晶體結(jié)構(gòu)的新型材料— 1839 年首次在烏拉爾山脈發(fā)現(xiàn)—比研究人員見過的幾乎任何一種材料的光電效率提升得都更快， 這給我們將來可能利用它以一種廉價的方式來發(fā)電帶來了樂觀情緒。

　　美國能源部的研究人員正在分析這個叫做鈣鈦礦的材料，并使用實驗室獨特的測試能力和豐富的專業(yè)知識來揭密和發(fā)掘這種半導(dǎo)體立方晶系礦物的潛力。

　　美國能源部下屬的國家可再生能源實驗室（NREL）已經(jīng)發(fā)表了三篇有關(guān)鈣鈦礦的學(xué)術(shù)論文，報道了這種介觀結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池。研究最多的兩類鈣鈦礦器件結(jié)構(gòu)，是介觀結(jié)構(gòu)（中等復(fù)雜性）和平面結(jié)構(gòu)（二維）。研究表明， 這些器件具有低成本、高光電轉(zhuǎn)換效率的應(yīng)用可能性。

　　鈣鈦礦是柔性材料，易于操縱

圖2，NREL高級科學(xué)家朱凱（Kai Zhu)正在實驗室準備鈣鈦礦太陽能電池，使用一種先驅(qū)溶液把液態(tài)基體轉(zhuǎn)化為器件的吸收體。

　　微小的變化就可以使這種材料吸收光的效率大大增強，這種材料還非常容易像打印墨水一樣直接打印在基板上，或者通過簡單的蒸鍍工藝來制作。這些性質(zhì)暗示著，容易、低成本的太陽能電池生產(chǎn)方式。

　　通過改變元素組分，鈣鈦礦可以靈活的適應(yīng)不同的太陽光譜。這種靈活性非常關(guān)鍵，因為這意味著簡單的引入雜質(zhì)，鈣鈦礦電池就可以像多結(jié)太陽能電池一樣具有非常高的光電轉(zhuǎn)換效率。NREL 在1991 年發(fā)明了多結(jié)太陽能電池，但是因為材料昂貴，這種電池通常使用于外太空，如衛(wèi)星和火星漫游者。更便宜的基于鈣鈦礦的多結(jié)太陽能將應(yīng)用于地面。