鈣鈦礦電池是下一代太陽(yáng)能電池中最具競(jìng)爭(zhēng)力者,而劍橋大學(xué)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)只要透過添加碘化鉀,就能再提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率達(dá)21.5%,將更多陽(yáng)光轉(zhuǎn)為電力。
研究人員這樣描述:碘化鉀“治愈”了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池僵化的離子行為,這缺陷已限制便宜的鈣鈦礦電池提升效率多年。
在新實(shí)驗(yàn)里,研究人員于墨水中添加碘化鉀,等墨水干掉就會(huì)留下化學(xué)組成改變的鈣鈦礦層薄膜。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),碘化鉀于鈣鈦礦層頂部形成的“裝飾層”可以“愈合”陷阱,讓電子更自由移動(dòng)并固定離子運(yùn)動(dòng),使材料擁有穩(wěn)定能隙,這代表串聯(lián)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池將變得更高效。
而鈣鈦礦與鉀結(jié)合表現(xiàn)出良好穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)換效率達(dá)21.5%,與最好的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相似,離硅太陽(yáng)能電池的實(shí)際效率極限(29%)也不遠(yuǎn)。若是由2個(gè)具理想帶隙的鈣鈦礦層制成串聯(lián)電池,可能具有45%的理論效率極限和35%的實(shí)際極限──全高于當(dāng)前硅電池的實(shí)際效率極限。
與其他光伏技術(shù)不同,由于鈣鈦礦非常隨和,科學(xué)家無(wú)需添加額外有機(jī)層,只要透過不同材料與比例混合就能得出不同的光學(xué)特性與電性表現(xiàn),任何一種新組成都可能讓鈣鈦礦性能變得更好。新研究發(fā)布在《自然》期刊。
(來(lái)源:科技新報(bào))