交大研發高效率鈣鈦礦太陽能電池薄膜

　　原標題：交大團隊研發出高效率鈣鈦礦太陽能電池薄膜

　　9月11日，上海交通大學召開新聞發佈會，宣佈該校材料科學與工程學院金屬基複合材料國家重點實驗室韓禮元教授團隊使用更加經濟安全的新方法製備出比蟬翼還薄數十倍的大面積鈣鈦礦薄膜，向實現大規模低成本太陽能發電的目標邁出了重要的一步。值得一提的是，該研究成果日前已在國際著名學術期刊《Nature》發表。

　　人類社會的發展對能源的需求與日俱增，而煤炭、石油等傳統化石能源卻因不斷消耗而逐漸匱乏，引發能源問題的同時還帶來巨大的環境問題。太陽能取之不盡、用之不竭，把太陽能轉化為電能的光伏技術，成為解決人類能源危機最具潛力的科技之一。然而，目前太陽能光伏電池製備成本較高、工藝複雜，難以實現大規模應用，迫切需要發展新一代低成本太陽能電池。

　　“鈣鈦礦材料2009年首次應用於光伏技術，短短幾年時間，實驗室鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化效率屢屢取得突破，它的光電能量轉換效率已經快速增長到22.1%，超過了多晶硅太陽能電池的效率水準，而發電成本卻低於硅電池。因此，鈣鈦礦太陽能電池被評價為光伏研究領域極具競爭力、最有希望實現低成本發電的光伏技術。”韓禮元介紹説。

　　既然鈣鈦礦電池很便宜，發電又“給力”，那為什麼目前市面上還是硅電池更常見？因為這種新型太陽能電池“不好做”。

　　韓禮元告訴記者：“電池如果要達到實用化需求，那它的關鍵部位——鈣鈦礦材料薄膜——面積要足夠大，薄膜品質要足夠好，這樣才能保證電池的光電能量轉換效率足夠高。多晶硅太陽能電池的光電能量轉換效率大約在21%左右，而現階段超過20%認證效率的鈣鈦礦太陽能電池面積只能達到0.04cm2-0.2cm2，頂多像個米粒那麼大，而且依靠現有製備薄膜的技術，鈣鈦礦薄膜的面積越大，越容易出現瑕疵，電池的效率就越低。我們團隊用了3年時間解決這個問題，在大面積高品質鈣鈦礦薄膜製備的基礎上，開發了有效面積36.1cm2的鈣鈦礦電池模組，在國際認證機構首次獲得了12.1%的認證效率，建立了第一個大面積鈣鈦礦模組的效率世界紀錄。”韓禮元表示，這一成果的出現意味著未來鈣鈦礦光伏技術有了走出實驗室、實現大規模産業化的可能。