鈣鈦礦和硅被證明是太陽能電池領(lǐng)域的強大組合，而現(xiàn)在它們的效率又達到了新的記錄。近期，德國柏林亥姆霍茲中心（HZB）的一個團隊開發(fā)出了效率超過32%的太陽能電池。
由于其效率、耐用性和成本，硅長期以來一直是太陽能電池的行業(yè)標準，但目前的設(shè)備正接近理論上的效率上限。與此同時，鈣鈦礦是一個迅速崛起的“年輕新貴”，有可能偷走硅的“桂冠”。
不過，最好的結(jié)果似乎是當這兩種材料拋開競爭，結(jié)合起來。鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池比單獨使用任何一種材料都更高效，這要歸功于它們能夠收集太陽光譜的不同部分——鈣鈦礦更好地利用藍光，而硅更專注于紅色和紅外波長?？茖W家們也不斷在效率突破上費盡心思。
近日，HZB科學家最新研發(fā)的鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池可將32.5%的入射太陽光轉(zhuǎn)化為電能，即光電效率高達32.5%，創(chuàng)下全新世界紀錄。而且，意大利認證機構(gòu)歐洲太陽能測試裝置（ESTI）測試并正式確認了這一紀錄。
新的HZB裝置由一個由幾層薄鈣鈦礦制成的頂部電池和一個由硅制成的底部電池組成。有一系列的層可以讓不同顏色的光過濾到較低的水平，并最大限度地減少電力損失。該團隊還設(shè)計了一種新的活性區(qū)域和電極之間的接口，這有助于提高電池的整體效率。
最終的結(jié)果是，全新鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池的效率達到了32.5%，這一新的記錄已得到獨立驗證，是目前所有新興光伏技術(shù)中最高的。與幾個月前創(chuàng)下的31.25%的前紀錄保持者相比，這是一個可觀的進步，而一年前這一數(shù)字僅略低于30%。該團隊稱，這一最新進展將這項技術(shù)推向了一個重要的新領(lǐng)域。
HZB的科學總監(jiān)Bernd Rech教授說，“HZB研制的串聯(lián)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率目前高達32.5%，以前只有昂貴的Ⅲ/Ⅴ族化合物半導體——比如砷化鎵、銦鎵磷和氮化鎵等才能實現(xiàn)，這些元素都在周期表的三族和五族里面。”