鈣鈦礦太陽能電池被評價(jià)為光伏研究領(lǐng)域極具競爭力，最有希望實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)電的光伏技術(shù)。近日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了上海交通大學(xué)韓禮元教授團(tuán)隊(duì)的研究成果。該團(tuán)隊(duì)使用更加經(jīng)濟(jì)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(biāo)邁出了重要一步。

鈣鈦礦太陽能電池，比起目前廣泛應(yīng)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(diǎn)，就成了世界級難題。之前，科學(xué)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(rèn)證效率的鈣鈦礦太陽能電池面積頂多像個(gè)米粒那么大。韓禮元教授團(tuán)隊(duì)今天現(xiàn)場展示的這塊實(shí)驗(yàn)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(dá)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(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)用化邁出了重要的一步。

據(jù)介紹，韓禮元教授團(tuán)隊(duì)引進(jìn)甲銨氣體，利用化學(xué)反應(yīng)，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(jī)構(gòu)首次獲得12.1%的認(rèn)證效率，創(chuàng)下了第一個(gè)大面積鈣鈦礦模塊的效率世界紀(jì)錄。

上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(jì)，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(jì)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(jìn)行鋪設(shè)，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(jī)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(tuán)隊(duì)也希望能加速它的商業(yè)化進(jìn)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(jī)，改善自然環(huán)境做出貢獻(xiàn)。