鈣鈦礦作為一種人工合成材料，鈣鈦礦型太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池。因為其性能優(yōu)異、成本低廉、商業(yè)價值巨大，因而被產(chǎn)業(yè)界極為關注，成為科研熱點。近年來，全球頂尖科研機構和大型跨國公司都投入了大量人力物力，力爭早日實現(xiàn)量產(chǎn)。

據(jù)Technews報道，最近美國國家再生能源實驗室（NREL）研發(fā)出新型串迭型全鈣鈦礦太陽能板，轉(zhuǎn)換效率達到25%。

在鈣鈦礦太陽能板研究中，通?？茖W家的研究方向都集中在寬能隙鈣鈦礦。這是因為寬能隙材料耐高溫與耐高壓，也能對太陽光譜中紫外線等較高能量的區(qū)域做出反應。但是如果要研制串迭型鈣鈦礦太陽能板，就要有一個鈣鈦礦太陽能板是低能隙材料，這樣這兩個太陽能電池才能吸收不同的光譜。

通常，鈣鈦礦太陽能主要金屬為鉛。而科學家過去研究發(fā)現(xiàn)，只要將錫加入鉛鈣鈦礦之后，就可以降低鈣鈦礦太陽能的能隙。比如，在2014年，美日聯(lián)合科研團隊就把傳統(tǒng)鈣鈦礦與錫鉛鈣鈦礦整合，將轉(zhuǎn)換效率提升到23%。但，錫金屬在空氣中不太穩(wěn)定，錫鉛鈣鈦礦晶格容易產(chǎn)生缺陷，并破壞電荷傳遞，從而致使電池效率不太理想。

對此，NREL提出解決方案：在錫鉛鈣鈦礦中添加胍硫氰酸鹽。該有機化合物除了可以防止鈣鈦礦中的錫與氧起反應之外，也能提高鈣鈦礦的性能。研究測試指出，電子激發(fā)時間已超過1μs，與過去高出5倍，而且錫鉛鈣鈦礦層的轉(zhuǎn)換效率也從18%提升至20%。

目前，NREL已將鈣鈦礦層與新型錫鉛鈣鈦礦串迭，將轉(zhuǎn)換效率進一步提高到25%。該研究將有助于再次加速鈣鈦礦太陽能電池的研發(fā)步伐?，F(xiàn)在科技界正不斷刷新串迭型太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，而理論上串迭型全鈣鈦礦的轉(zhuǎn)換效率可以達到30%，未來還有進一步的效率提升空間。