傳統(tǒng)太陽能電池的主要材料硅終于有了替代品。上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓禮元教授團(tuán)隊(duì)，用更經(jīng)濟(jì)安全的新方法制備出了比蟬翼還薄數(shù)十倍的大面積鈣鈦礦薄膜，向大規(guī)模低成本太陽能發(fā)電的研發(fā)邁出重要一步。

相關(guān)的研究成果近日在線發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

雖然鈣鈦礦電池很便宜，發(fā)電也“給力”，但這種新型太陽能電池不好做。如果要達(dá)到實(shí)用化需求，它的關(guān)鍵部位———鈣鈦礦材料薄膜———面積要足夠大，薄膜質(zhì)量要足夠好。但依靠現(xiàn)有制備薄膜的技術(shù)，鈣鈦礦薄膜的面積越大，越容易出現(xiàn)瑕疵，電池的效率就越低。

韓禮元團(tuán)隊(duì)用三年時(shí)間解決了這個(gè)問題，在大面積高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜制備的基礎(chǔ)上，開發(fā)了有效面積為36.1平方厘米的鈣鈦礦電池模塊，在國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)首次獲得了12.1%的認(rèn)證效率，創(chuàng)下了大面積鈣鈦礦模塊光電轉(zhuǎn)化效率的世界紀(jì)錄。這讓鈣鈦礦光伏技術(shù)有了走出實(shí)驗(yàn)室、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的可能。

該團(tuán)隊(duì)表示，未來將把小面積高效率器件的制備技術(shù)應(yīng)用到該模塊當(dāng)中，努力達(dá)到與當(dāng)前硅太陽能電池相當(dāng)?shù)哪K效率。此外，將進(jìn)一步對(duì)鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性做深入探究，加速該類型電池商業(yè)化進(jìn)程。