在太陽(yáng)能電池方面，兩種材料比一種更好，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)已經(jīng)測(cè)試了一種新的材料和結(jié)構(gòu)組合，以提高太陽(yáng)能電池的效率。

長(zhǎng)期以來(lái)，硅一直是太陽(yáng)能電池的主要原料，這得益于其豐富的原材料。然而，鈣鈦礦作為一類(lèi)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，由于其低成本、大規(guī)模的制備和潛在的高性能，是一種可行的替代材料。雖然對(duì)于全面商業(yè)化來(lái)說(shuō)，它們?nèi)匀惶环€(wěn)定，但到2022年可能會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。

KAUST的MicheleDeBastiani和StefaanDeWolf與加拿大、德國(guó)和意大利的同事合作，現(xiàn)在表明兩者結(jié)合是最好的方法。通過(guò)優(yōu)化“串聯(lián)”裝置的材料組成和結(jié)構(gòu)，該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了超越商業(yè)硅太陽(yáng)能電池板的效率。

陽(yáng)光，當(dāng)然，直接來(lái)自太陽(yáng)，但照明也來(lái)自反射光從其他表面，稱(chēng)為反照率。從背面和正面收集光線(xiàn)的設(shè)備架構(gòu)可以利用這種光源。德巴斯蒂亞尼解釋說(shuō)：“我們的雙面天線(xiàn)陣?yán)藐?yáng)光直射和反照率，比傳統(tǒng)天線(xiàn)陣更有效地發(fā)電?！?/p>

他和他的團(tuán)隊(duì)從一個(gè)簡(jiǎn)單的硅設(shè)備結(jié)構(gòu)開(kāi)始，它的頂部和底部都有紋理，以增強(qiáng)光的收集。然后他們用溶液處理的方法在上面沉積了一層薄薄的鈣鈦礦層。透明的背電極允許光線(xiàn)進(jìn)入，同時(shí)也允許電流流出。研究人員測(cè)試了五種鈣鈦礦材料，每種都有不同的化學(xué)成分，以增加對(duì)入射光的吸收。通過(guò)這種方式，他們能夠確定鈣鈦礦最匹配的電子特性的硅。

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“串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一個(gè)限制是通過(guò)兩個(gè)子電池中較低部分的電流有限。”DeBastiani說(shuō)他們的串聯(lián)設(shè)計(jì)有一個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)：鈣鈦礦型子電池通過(guò)偷光產(chǎn)生比硅對(duì)應(yīng)電池更多的電流，否則會(huì)被底部子電池吸收?！?/p>

研究小組測(cè)試了他們的雙面裝置，并將其與類(lèi)似的單面裝置在不同反照率的戶(hù)外環(huán)境下的性能進(jìn)行了比較，例如，明亮的砂巖或混凝土。他們發(fā)現(xiàn)，在所有的條件下，雙面構(gòu)型都優(yōu)于單面構(gòu)型。

德巴斯蒂亞尼說(shuō)：“我們現(xiàn)在正在研究鈣鈦礦的穩(wěn)定性，同時(shí)也在將技術(shù)擴(kuò)展到模塊級(jí)。為此，我們正在尋找行業(yè)合作伙伴和贊助商?！?/p>