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【資料圖】

據(jù)報(bào)道，瑞士的科學(xué)家們已經(jīng)成功打破了串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率紀(jì)錄，首次突破了30%的里程碑。新技術(shù)不僅超越了硅本身的上限，還使用了一些低成本和可擴(kuò)展的材料。

硅長(zhǎng)期以來(lái)一直主導(dǎo)著太陽(yáng)能電池行業(yè)，這主要是因?yàn)槠涓咝?、耐用且易于制造等?yōu)勢(shì)。幾十年來(lái)，技術(shù)的進(jìn)步不斷推動(dòng)著太陽(yáng)能電池效率的提高，但隨著目前的設(shè)備接近材料的理論極限29.4%，已經(jīng)沒有太多的增長(zhǎng)空間。

鈣鈦礦正迅速成為一種替代品，但這也并不意味著硅正在被取代。相反，將這兩種材料結(jié)合在一起效果似乎更佳，它們可以吸收不同波長(zhǎng)的光――硅在紅光和紅外光中表現(xiàn)突出，而鈣鈦礦最擅長(zhǎng)吸收光譜中的綠色和藍(lán)色部分。

這意味著串聯(lián)硅基電池和鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有潛力達(dá)到比單一材料更高的效率。技術(shù)的突破使其效率不斷刷新紀(jì)錄：2018年的最高效率是25.2%，然后在2020年被兩次打破，分別為27.7%和29.15%。隨后在2021年更是接近30%。

但值得注意的是，無(wú)論技術(shù)如何進(jìn)步，串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率從未突破過30%這一大關(guān)。而現(xiàn)在，這一里程碑第一次被跨越了。

據(jù)報(bào)道，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）和瑞士電子和微技術(shù)中心（CSEM）的研究人員使用兩種不同的設(shè)計(jì)，開發(fā)出了突破紀(jì)錄的高效率版本。

據(jù)悉，第一種是將鈣鈦礦層從液體溶液沉積到光滑的硅表面，1平方厘米的測(cè)試電池的效率達(dá)到了30.93%。第二種方法則使用混合蒸汽和液體溶液技術(shù)將鈣鈦礦沉積到有紋理的硅表面上，同樣1平方厘米的測(cè)試電池的效率達(dá)到了31.25%。

研究人員表示，目前還需要進(jìn)一步的工作來(lái)調(diào)查這些設(shè)計(jì)在多大程度上可以擴(kuò)大到更大的表面積，并檢測(cè)它們的壽命。

EPFL團(tuán)隊(duì)的首席研究員Christian Wolff說(shuō)，“以前一直有人說(shuō)，串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率有潛力超過30%。但這是這種預(yù)測(cè)首次被證實(shí)。這應(yīng)該為未來(lái)成本更低廉的可持續(xù)電力鋪平道路?！?/p>