長(zhǎng)期以來，硅一直是太陽(yáng)能電池的黃金標(biāo)準(zhǔn)，但隨著現(xiàn)在它逐漸開始達(dá)到極限。而“后起之秀”鈣鈦礦正在成為一個(gè)有前景的合作伙伴，現(xiàn)在工程師們已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)新的世界效率記錄，他們創(chuàng)造出的串聯(lián)太陽(yáng)能電池的效率已接近30％。自約十年前鈣鈦礦進(jìn)入太陽(yáng)能電池領(lǐng)域以來，它一直以驚人的速度打破效率紀(jì)錄——尤其是當(dāng)它跟硅配對(duì)時(shí)。

就在五年前，串聯(lián)太陽(yáng)能電池的最高效率還只有13．7％，兩年前則就達(dá)到了25．2％，今年早些時(shí)候又增至27．7％，然后是現(xiàn)在的29．15％。這一最新的紀(jì)錄由來自柏林亥姆霍茲中心（HZB）的科學(xué)家創(chuàng)造。這接近了具有里程碑意義的30％，并且離35％的理論上限也不遠(yuǎn)了。

作為參考，硅或鈣鈦礦單獨(dú)的效率通常最高可達(dá)20％左右。由于它們會(huì)吸收不同波長(zhǎng)的光，所以當(dāng)它們能很好地結(jié)合在一起的時(shí)候可以帶來意想不到的效果。據(jù)悉，硅主要集中在光譜的紅光和紅外線部分，而鈣鈦礦則擅長(zhǎng)于綠光和藍(lán)光。

為了制造出這種新設(shè)備，研究小組首先使用了能帶隙為1．68 ev的鈣鈦礦組成，然后為該電池開發(fā)了一種特殊的電極接觸層，并改善了中間層，研究團(tuán)隊(duì)中Albrecht小組的博士生EikeK？hnen和Amran Al－Ashouri解釋說。新的電極接觸層還允許HZB HySPRINT實(shí)驗(yàn)室改善鈣鈦礦化合物的組成?，F(xiàn)在，當(dāng)在串聯(lián)太陽(yáng)能電池中照明時(shí)，該化合物更加穩(wěn)定，并改善了頂部和底部電池貢獻(xiàn)的電流平衡。硅底部電池來自Stannowski小組，并具有特殊的氧化硅頂層，用于光學(xué)耦合頂部和底部電池。

在目前的形式下，太陽(yáng)能電池是在1平方厘米的樣品中測(cè)試的，但研究人員說，將其擴(kuò)大到更實(shí)際的尺寸應(yīng)該是一件相對(duì)簡(jiǎn)單的事情。今年早些時(shí)候，這一效率紀(jì)錄在Fraunhofer ISE獲得認(rèn)證并被列入了NREL圖表中，該圖表自1976年以來一直記錄著太陽(yáng)能電池技術(shù)的進(jìn)展。

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