據科技日報報道，日前美(mei)國研究人(ren)員宣布(bu)開發(fa)出一種(zhong)鈣鈦礦太陽能電池，其光(guang)電轉化效率達24%，為同類報告中最高，且兼具穩(wen)定性(xing)。相(xiang)關(guan)研究刊發于(yu)最新一期《自(zi)然(ran)》雜志。

這項研究由美(mei)國能(neng)源部國家可再生(sheng)能(neng)源實驗室(NREL)、托萊多(duo)(duo)大(da)學、科羅拉多(duo)(duo)大(da)學博爾(er)德分校(xiao)和(he)加利福(fu)尼亞大(da)學圣(sheng)地亞哥(ge)分校(xiao)的(de)科學家攜手完成(cheng)。研究人員解釋說，一(yi)種獨(du)特(te)架構使(shi)新款電池(chi)能(neng)夠獲得(de)24%的(de)穩定光電轉化效(xiao)率(lv)，且在55℃下運行2400小時后，該電池(chi)仍保持原始效(xiao)率(lv)的(de)87%。

鈣(gai)(gai)鈦礦(kuang)是指一種(zhong)晶體(ti)結(jie)構(gou)，在(zai)過去(qu)十年中，該晶體(ti)結(jie)構(gou)因能(neng)有效捕捉陽光并(bing)將其轉化為電能(neng)而廣為人知，而鈣(gai)(gai)鈦礦(kuang)太(tai)陽能電池的研究在(zai)很大程度上(shang)集中于如(ru)何提高其穩定性(xing)。

在最新研究(jiu)中，科學家們使用(yong)了“倒置”架(jia)構，而非目前最高效(xiao)率的(de)(de)“正常”架(jia)構。這兩種架(jia)構之間的(de)(de)差(cha)異(yi)取決于(yu)層如何沉積在玻璃基板(ban)上(shang)。“倒置”鈣(gai)鈦礦結構以其(qi)高穩定性以及(ji)能(neng)集成為串聯太陽能(neng)電池而聞名。

此外，NREL團(tuan)隊還在鈣鈦礦(kuang)表(biao)面(mian)添加了一種(zhong)新分子，這種(zhong)分子與鈣鈦礦(kuang)中(zhong)的(de)甲脒反應，在鈣鈦礦(kuang)層表(biao)面(mian)產生了電場(chang)，提(ti)升了鈣鈦礦(kuang)太陽能(neng)電池的(de)效率(lv)及穩定性。

研究團隊還報告稱，新分(fen)子反應性表面(mian)工程可將(jiang)“倒置”架構電池的效率從低于23%提高到(dao)25%以上，使(shi)其“效率和運(yun)行(xing)可靠性均創新高”。