科技日報北京9月7日電 (記者劉霞)美國研究人員取得了一項新技術突破，他們開發(fā)出一種鈣鈦礦太陽能電池，光電轉(zhuǎn)化效率達24%，為同類報告中最高，且兼具穩(wěn)定性。相關研究刊發(fā)于最新一期《自然》雜志。
這項研究由美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)、托萊多大學、科羅拉多大學博爾德分校和加利福尼亞大學圣地亞哥分校的科學家攜手完成。他們解釋說，一種獨特架構(gòu)使新款電池能夠獲得24%的穩(wěn)定光電轉(zhuǎn)化效率。而且，在55℃下運行2400小時后，該電池仍保持原始效率的87%。
鈣鈦礦是指一種晶體結(jié)構(gòu)，在過去十年中，該晶體結(jié)構(gòu)因能有效捕捉陽光并將其轉(zhuǎn)化為電能而廣為人知，而鈣鈦礦太陽能電池的研究在很大程度上集中于如何提高其穩(wěn)定性。
在最新研究中，科學家們使用了“倒置”架構(gòu)，而非目前最高效率的“正常”架構(gòu)。這兩種架構(gòu)之間的差異取決于層如何沉積在玻璃基板上。“倒置”鈣鈦礦結(jié)構(gòu)以其高穩(wěn)定性以及能集成為串聯(lián)太陽能電池而聞名。此外，NREL團隊還在鈣鈦礦表面添加了一種新分子，這種分子與鈣鈦礦中的甲脒反應，在鈣鈦礦層表面產(chǎn)生了電場，提升了鈣鈦礦太陽能電池的效率及穩(wěn)定性。
研究團隊還報告稱，新分子反應性表面工程可將“倒置”架構(gòu)電池的效率從低于23%提高到25%以上，使其“效率和運行可靠性均創(chuàng)新高”。