在未來，全球的能源需求都可被太陽能這單一來源所滿足，然而要實現(xiàn)這一點卻絕非易事?？茖W(xué)家們制造出了腦洞大開的各種太陽能電池技術(shù)。

鈣鈦礦太陽能電池大勢來襲

近年來，鈣鈦礦這一物質(zhì)頻繁出現(xiàn)在世人眼前，2009年至2014年五年間，鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率最高可達(dá)到近20%，這對傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池發(fā)起了挑戰(zhàn)。要了解，晶體硅太陽能電池自1970年代研制至今，其最高的轉(zhuǎn)換率為25%。光電轉(zhuǎn)換率越高，太陽能獨挑人類的能源需求大梁的可能性就越大。

目前80%的太陽能電池板制作原料都是晶體硅，但是這種材料的太陽能電池生產(chǎn)和安裝成本非常高，這意味著要更好的替代品，鈣鈦礦無疑是強有力的候補之一。

1983年，鈣鈦礦發(fā)現(xiàn)于地幔內(nèi)部，以俄國礦物學(xué)家Levperovskite命名。2009年以來，包括牛津大學(xué)和瑞士洛桑聯(lián)邦科技學(xué)院在內(nèi)的科學(xué)家們一直對該礦予以了很高的關(guān)注度。

鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率在很短時間內(nèi)迅速提高，掀起了一陣‘鈣鈦礦熱’。洛桑聯(lián)邦科技學(xué)院的光子學(xué)與接口實驗室主任MichaelGraetzel說，如今其效率達(dá)到了19.3%的峰值，未來還有待于進一步提高。

Graetzel幫助開發(fā)出一種建立在已有基礎(chǔ)上的新型太陽能電池。將鈣鈦礦分布在傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池的頂部，大大提高效率，他說，花費的成本并不高。這對主流的太陽能電池板來說是一個不錯的應(yīng)用前景。

由于鈣鈦礦對水和高溫的反應(yīng)尤為強烈，它的穩(wěn)定性測試還有待于進一步展開。Graetzel表示，這些測試目前都在進行中，我非?？隙ㄟ@些問題能都能被妥善解決，真是令人激動。

舊車用蓄電池變廢為寶

制造鈣鈦礦太陽能電池的必備原料之一就是鉛，但直接從礦石中提取的鉛有毒，美國麻省理工學(xué)院的研究者們找到了替代品。

AngelaBelcher帶領(lǐng)的研究團隊用舊車用蓄電池中的回收鉛來替代鉛，由于一個鈣鈦礦太陽能電池的厚度僅有幾微米，因此回收鉛的用量非常省，一個舊車用蓄電池回收鉛的量足夠生產(chǎn)量為30家住宅供電的太陽能電池板。這項技術(shù)可以說是鈣鈦礦太陽能電池催生的新應(yīng)用。

國際電池理事會表示，98%以上的舊電池里的鉛一般都會被回收，重要用來制作新電池。然而隨著汽車行業(yè)的變化，鋰離子電池逐漸普及，汽車新電池的需求量逐漸減少，大量的舊車用蓄電池被淘汰。

幸運的是，鈣鈦礦太陽能電池的需求量直線上升，為舊車用蓄電池打開了一個新的市場。既變廢為寶，又防止了舊電池污染環(huán)境。該項技術(shù)得到美國政府的大力支持，政府補貼豐厚。

冷靜的太陽能電池

在強烈太陽光的照射下，常規(guī)太陽能電池的溫度很容易達(dá)到55攝氏度。持續(xù)上升的溫度不僅會降低光電轉(zhuǎn)化率，還會縮短電池的使用壽命。