事實證明，由鈣鈦礦制成的太陽能電池（既代替硅又與硅并存）比硅具有更低的成本和更高的效率。但是，這種材料存在*定的局限性，科學*已經努力克服了*段時間。

 

 

　　為了幫助解決這些問題之*，愛荷華州立大學的研究人員開發了*種在高溫下穩定鈣鈦礦硅太陽能電池的方法。通常，這些混合電池在暴露于*端高溫時會分解。

 

　　鈣鈦礦是*類廣泛的晶體材料，被廣泛認為是增強硅電池能量轉換限制的*種答案，因為這種材料在實驗室測試中顯示出具有更高的潛力將光轉換為電能。

 

　　在這*點上，實驗室中*好的硅太陽能電池已達到約26％的效率，盡管商用電池的效率略低。為了幫助提高這些電池的效率水平并降低其成本，研究人員著眼于使用硅和由鈣鈦礦等新材料制成的電池創建串聯結構，以利用太陽光譜的不同部分來發電。

 

　　改善材料性能

 

　　布朗大學的*個團隊已經找到了*種方法來治愈鈣鈦礦細胞中發現的裂縫，以改善其性能。

 

　　由愛荷華州立大學的**工程學教授維克拉姆·達拉爾（Vikram Dalal）*導的研究人員對鈣鈦礦材料進行了*些調整，以便它們可以承受太陽能*佳發電地點的熱量，例如沙漠或其他非常炎熱的氣候。

 

　　他們消除了材料的有機成分（特別是陽離子，這些陽離子具有額外的質子和正電荷），將其替換為無機材料（例如銫）。這有助于在較高溫度下穩定鈣鈦礦。

 

　　該團隊還開發了*種基于氣相沉積的制造技術，該技術*次可將鈣鈦礦材料構建成*層薄薄的層（僅數十億分之*米）。該技術為其他行業所熟悉，這意味著它可以擴展規模用于商業生產，并且不會留下任何污染物。

 

　　擊敗熱火

 

　　在測試中，該團隊開發的鈣鈦礦太陽能電池即使在三天的時間里在200攝氏度（390華氏度）下也沒有表現出熱降解，這比實際環境的溫度要高得多。

 

　　“這比有機-無機鈣鈦礦電池要好得多，后者在此溫度下會完全分解，” Dalal說。

 

　　研究人員發表了論文對他們在雜志工作ACS 應用能源材料。

 

　　然而，由于新電池的光轉換效率僅為11.8％，因此仍有工作要做，以達到研究人員希望的轉換率。未來的工作將集中在通過試驗新材料來提高這*數字上。

 

　　例如，研究小組已經用溴代替了鈣鈦礦材料中常見的碘，這使電池對水分的敏感性降低了，這是用這種材料制成的電池的另*個典型問題。但是，這也改變了電池的性能，降低了效率以及它們與硅電池串聯工作的性能。