洛杉矶华裔教授研发新方法 提高太阳能电池产量

洛加大材料科学与工程学系博士后研究员周欢萍展示他们研发的太阳能电池。(美国《世界日报》/周欢萍提供)

2月8日电 据美国《世界日报》报道，洛杉矶加大(UCLA)材料科学工程学系华裔教授杨阳(Yang Yang)领导的研究团队，经过七个月研究，成功研发新方法，大幅提高钙钛矿(perovskite )太阳能电池的光电转化效能，生产大面积钙钛矿太阳能电池，将这种太阳能电池界的“明日之星”提升到新一境界。

传统硅晶太阳能板因原料硅土昂贵，且制造过程会产生非常严重污染，学界和业界近年转而研发钙钛矿太阳能板，结果光电转化效能两年内从3%提高至16%，形成重大的科研突破。

杨阳解释，钙钛矿太阳能电池有两种原料，旧制程方法是用烤的，但两种材料沸点不同，无法烤得很均匀，造成接口的电子传递效率变差，使得整体的转换效率下降。他们改用蒸镀法将其中一种原料蒸进另一种材料，“就像蒸小笼包一样”，蒸出来的薄膜表面均匀，传导效能自然提高。

钙钛矿太阳能板无法兼顾面积和效能，杨阳实验室做出来的太阳能板大小为1x1吋，若他的制程方法再进一步，可望生产1x1公尺大小的商用太阳能板。杨阳表示，他下个目标是将光电转化效能提高至20%，大面积虽做得到，但因为学校财力不若业界雄厚，无法发展出如此大的尺寸。

杨阳从事太阳能电池研究十多年，投入钙钛矿太阳能电池还不到一年，在博士后研究员陈棋和周欢萍等人的共同努力下就有如此成就，相当杰出。他说，主要是他们在同个领域钻研许久，才能在这么短时间作出突破。

杨阳表示，大家都在找最好的太阳能电池来源，硅晶太阳能电池光电转化效能高，大约18%，但制程必须耗费大量的电力，其电费至少要五年才能回收，加上原料硅土昂贵、污染高，事实上并不理想，“钙钛矿绝对更便宜又环保”。

钙钛矿是一种陶瓷氧化物，此类氧化物最早被发现者，是存在于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO3)化合物，目前用的都是人为作出的，因此没有资源耗尽的问题，再加上这类材料制程简便，成本可以大幅下降，商用潜力无限。

杨阳毕业自台湾成功大学物理系，在麻萨诸塞大学取得硕士和博士学位，于1997年加入洛加大。周欢萍为北京大学毕业，陈棋为清华大学毕业。

研究报告发布在1月15日出版的“美国化学学会期刊”(Journal of the American Chemical Society)。