日前,韩国研究团队取得创新纪录,研发出高效率的钙钛矿太阳能电池,其光电转换率可达到17.9%。这一数据已经接近现今商用级硅基太阳能电池板的性能,进一步证实钙钛矿在太阳能电池领域的应用潜力。
钙钛矿于1839年被发现,是由特定晶体结构所定义的一种材料类别。虽然钙钛矿被发现距今已经有超过100年的时间,但科学家直到现在才开始开始挖掘这种材料的潜力。由于钙钛矿可以包含任意数量的元素,当它用在太阳能电池中时,可以使用铅和锡等相对低价的原材料。相比晶体硅,钙钛矿显然拥有进一步降低太阳能电力成本的极大潜力,这将给太阳能电池市场带来巨大影响。
目前,除了韩国科学家外,其他国家的科学家也开始在钙钛矿领域展开研究。
日本国立材料科学研究所(NIMS)建立钙钛矿研发体制,探索卤化金属钙钛矿型太阳能电池的代表——甲基氨基碘化铅(CH3NH3PbI3)等太阳能电池的制造方法。
加拿大多伦多大学电子与计算机科学系著名教授泰德·萨金特领衔的科研团队,使用基于激光的组合技术对钙钛矿晶体属性进行了测量。研究人员表示,此项工作确定了钙钛矿材料捕获太阳能的终极能力,从而在竞逐光电转换新纪录的材料领域,又增加了一名新成员。
美国麻省理工学院(MIT)和美国斯坦福大学的研究人员,联合试制出了由单晶硅太阳能电池和钙钛矿型太阳能电池层叠而成的串联结构的太阳能电池。虽然这种电池的光电转换效率还不够高,只有13.7%,但双方已经制定了将转换效率提升到29%的目标,并继续在此领域开展研究。
近年来,由于各国政府对可再生能源的推广,光伏能源市场持续扩大。而钙钛矿太阳能电池的出现,有望为光伏市场发展创造新的机遇。