日本大學(xué)研發(fā)新型太陽能電池 有望實現(xiàn)跨越性發(fā)展

近日，沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院研發(fā)了新型全無機鈣鈦礦太陽能電池，解決了困擾太陽能電池技術(shù)面臨的三個關(guān)鍵問題效率，穩(wěn)定性和成本。

太陽在太陽系中心釋放了巨大的能量，而太陽能就是利用這部分能量，這也是實現(xiàn)可持續(xù)能源供應(yīng)的關(guān)鍵目標(biāo)之一。

具有太陽能電池的電子設(shè)備可以將光能直接轉(zhuǎn)換成電能，加以使用。迄今為止，大多數(shù)太陽能電池都是由硅制成的，主要是利用了這種物質(zhì)易吸收光線的特質(zhì)，但是硅面板的生產(chǎn)成本很高，所以性價比一直是一個問題。

科學(xué)家一直在研究一種由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)制成的替代品材料。而鈣鈦礦是地球上發(fā)現(xiàn)的一種礦物質(zhì)，由特定分子排列的鈣，鈦和氧組成，科學(xué)家研究的是和其具有相同晶體結(jié)構(gòu)的材料，也就是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料。

鈣鈦礦材料作為太陽能電池的集光活性層非常實用，因為它們能有效地吸收光線，更重要的是價格要比硅便宜得多。這種材料實用方式也非常多，例如，可以將其溶解在溶劑中，并直接噴涂到基材上。

但是這種材料也并非完美，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料通常非常不穩(wěn)定，溫度過高的時候不穩(wěn)定，這阻礙了其商業(yè)化。

沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院（OIST）能源材料與表面科學(xué)研究所由齊亞平教授領(lǐng)導(dǎo)，他發(fā)現(xiàn)了新型鈣鈦礦材料，該材料穩(wěn)定，高效，并且生產(chǎn)成本相對較低，未來太陽能電池的使用會更加廣泛。

最近，他們的研究結(jié)果發(fā)表在《Advanced Energy Materials》上，博士后賈良博士和劉宗豪博士也對這項工作做出了重大貢獻。

但在鈣鈦礦太陽能電池變得像硅太陽能電池一樣具有商業(yè)可行性之前，仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。例如，鈣鈦礦太陽能電池的壽命在一年或兩年，但硅太陽能電池可以工作20年。

齊亞平和他的同事們將繼續(xù)研究這些新型電池的效率和耐久性，并且正在以商業(yè)規(guī)模制造這些電池。鑒于自2009年第一顆鈣鈦礦太陽能電池被報道以來，該技術(shù)發(fā)展速度飛快，新型電池的未來可以說是非常光明。

來源鳳凰科學(xué)