钙钛矿跻身高效太阳能吸收材料,钙钛矿太阳能电池成最有前景的“冉冉新星”

钙钛矿薄膜是很好的吸光材料，生产成本比一般太阳能电池所用的硅芯片更加低。但其可将太阳能转化为电能的能力直到2009年才被发现，当时钙钛矿光伏电池效率仅3.8%。仅仅几年之间，其电池效率已增至20%，跻身高效太阳能吸收材料。

近日，多伦多大学的研究人员利用新工艺在室温条件下成功地制造出高质量的钙钛矿单晶体。该研究表明如果提升材料纯度，有机三卤化铅钙钛矿材料光电池将获得进一步突破。

罗得岛州普罗维登斯市布朗大学的科研人员Rhode Island最近宣布已研发出一种新工艺可以在室温条件下制造出高质量的钙钛矿混合薄膜太阳能电池。研究论文已刊登在上周的英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）期刊上。

该研究小组采用室温溶剂缸槽取代高温热退火流程，将吸收阳光的钙钛矿晶体沉淀于基片上，基于溶剂提取（SSE）工艺的电池转换效率可高达15.2%。该技术可以在大面积以精准控制生产出高质量结晶薄膜，适用于生产混合钙钛矿薄膜的‘卷对卷’可伸缩工艺，可能是大量生产钙钛矿太阳能电池日后的路向。

此外，加州斯坦福大学的研究人员最近发表论文声称，已开发出一种在半导体基层上使用透明电极，生产钙钛结构串联电池的新技术。其突破性在于创新地在钙钛层上使
用了银纳米线电极而不破坏脆弱的钙钛活性层。

这一技术可将硅电池的效率从11.4%提升至17%。钙钛本身就具12.7%的效率。在效率为12.7%的CIGS电池上，合成钙钛矿型串联电池的效率可达18.5%。研究人员也表示，他们有办法证明钙钛太阳能电池足够稳定以维持25年，并希望能在五至十年内使低成本钙钛串列电池的效率达到25%甚至是30%。

目前许多公司正在试图将钙钛技术商业化，其中包括英国的OxfordPV和澳大利亚Dyesol。

作者：国家太阳能光伏质检中心研发中心刘琼馨