【前沿】鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率達到商用水平

(記者董映璧)近日，俄羅斯國立研究型技術(shù)大學(xué)“莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院”的科研人員已使硅光電轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體涂層技術(shù)適應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這將使太陽能電池板的生產(chǎn)更加低廉和易于制造，并可使其在任何天氣下工作。

用于制造太陽能電池板的硅晶體制造復(fù)雜，價格昂貴，而且在使用中存在嚴重的局限性。因此，世界范圍內(nèi)都在積極研究用鈣鈦礦材料替代硅。目前，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到商用硅電池的水平。

自2015年以來，莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院科研人員一直在開發(fā)鈣鈦礦太陽能電池和光電探測器。該團隊的研究成果是一種確保鈣鈦礦層的高穩(wěn)定性和發(fā)光特性，并適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。

莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院未來太陽能實驗室研究員阿圖爾·伊什捷耶夫介紹說，通過化學(xué)氣相沉積技術(shù)(CVD)可展示鈣鈦礦層的形成，并可解釋無機鈣鈦礦的高穩(wěn)定性和發(fā)光特性，了解類鈣鈦礦材料在所有工藝階段的最佳光學(xué)特性，使用標(biāo)準(zhǔn)方法與機械化學(xué)合成相結(jié)合，使其能夠擴大到工業(yè)水平。他強調(diào)，CVD方法目前是生產(chǎn)LED和太陽能電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)線上引入鈣鈦礦技術(shù)，而不需要更換設(shè)備組。

伊什捷耶夫解釋說，與硅不同，鈣鈦礦可在漫射光和低光照條件下發(fā)電，鈣鈦礦太陽能電池板可以在所有天氣條件下，甚至在室內(nèi)工作，這擴大了其應(yīng)用范圍，例如為固定設(shè)備和可穿戴設(shè)備(如手表和智能手機)自主供電。他補充說，現(xiàn)在鈣鈦礦太陽能電池和發(fā)光二極管可投入量產(chǎn)，并將在工業(yè)和消費電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，它們的主要優(yōu)勢是生產(chǎn)成本低，輸出特性高。

據(jù)悉，莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院組織了鈣鈦礦太陽能電池的完整裝配周期。在實驗室條件下從玻璃到成品設(shè)備，太陽能電池可在5小時內(nèi)裝配完畢。該技術(shù)已獲專利，且已準(zhǔn)備好進行大規(guī)模生產(chǎn)并與硅太陽能電池競爭。(記者 董映璧)

關(guān)鍵詞： 商用水平 池光電轉(zhuǎn)換效率 使其能夠擴大到工業(yè)水平鈣鈦礦技術(shù)