鈣鈦礦太陽能電池被評價為光伏研究領(lǐng)域極具競爭力，最有希望實現(xiàn)低成本發(fā)電的光伏技術(shù)。近日，國際著名學術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了上海交通大學韓禮元教授團隊的研究成果。該團隊使用更加經(jīng)濟安全的新方法制備出比蟬翼還薄數(shù)十倍的大面積鈣鈦礦薄膜，向?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模低成本太陽能發(fā)電的目標邁出了重要一步。

鈣鈦礦太陽能電池，比起目前廣泛應用的多晶硅太陽能電池，效率更高，成本更低，然而由于這種材料結(jié)構(gòu)十分脆弱，因此想把薄膜做大一點，就成了世界級難題。之前，科學家一直嘗試用quot真空蒸鍍法quot和quot溶液法quot來制作鈣鈦礦薄膜，超過20%認證效率的鈣鈦礦太陽能電池面積頂多像個米粒那么大。韓禮元教授團隊今天現(xiàn)場展示的這塊實驗室最新出品的鈣鈦礦薄膜，夾在兩塊玻璃之間。它的厚度比蟬翼還要薄上幾十倍，只有1微米，是頭發(fā)絲的10分之一，面積已經(jīng)達到400平方厘米，比這次刊登在《自然》雜志上36.1平方厘米的成果，又大出了10多倍。

上海交通大學材料科學與工程學院金屬復合材料國家重點實驗室韓禮元教授：通過新的方法我們就可以把它做大，做成均勻而且缺陷少的膜，高質(zhì)量的膜做出后就可以進一步做模塊。這也是為什么這篇記錄這一成果的論文能在《自然》期刊上刊登出來的原因，就是我們xiang鈣鈦礦實用化邁出了重要的一步。

據(jù)介紹，韓禮元教授團隊引進甲銨氣體，利用化學反應，和創(chuàng)新的制備技術(shù)，其有效面積36.1平方厘米的模塊，在國際機構(gòu)首次獲得12.1%的認證效率，創(chuàng)下了第一個大面積鈣鈦礦模塊的效率世界紀錄。

上海交通大學材料科學與工程學院金屬復合材料國家重點實驗室韓禮元教授：我們現(xiàn)在的光電轉(zhuǎn)化率是12%，根據(jù)我們自己的估計，做到16%、18%是沒有問題的。現(xiàn)在市場上的硅電池效率就是18%左右。我們下一步就是盡快想辦法把效率提高，再做大。成本我們計算過，只要我們能做到轉(zhuǎn)化率15%以上，我們就可以比硅電池便宜一半以上。

據(jù)測算，僅在全球太陽能豐沛的戈壁沙漠地區(qū)進行鋪設，低成本的鈣鈦礦太陽能電池所發(fā)出的電能就可滿足全球能源需求。而在太陽能汽車、太陽能飛機等光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，鈣鈦礦薄膜電池都將大有可為。據(jù)悉，目前已有科技公司對這一技術(shù)表現(xiàn)出極大興趣，科研團隊也希望能加速它的商業(yè)化進程，使其成為市場主流的發(fā)電方式，為降低發(fā)電成本，緩解能源危機，改善自然環(huán)境做出貢獻。