大連理工大學：鈣鈦礦太陽能電池取得新進展

資料圖：鈣鈦礦電池

鈣鈦礦電池具有成本低廉、工藝簡單（適用于各種產業化技術，包括溶液操作、卷對卷加工、熱蒸鍍等）等優勢，但是鈣鈦礦電池的發展也面臨著嚴峻的挑戰：自然環境穩定性瓶頸，以及Pb的毒性、環境污染和材料循環利用等關鍵技術問題。

近日，大連理工大學精細化工國家重點實驗室針對這一難題進行了破解：銅酞菁和碳電極用于鈣鈦礦太陽能電池取得新進展。副教授楊希川和博士研究生張福國，率先將廉價的、無摻雜的、納米棒狀的酞菁銅作為空穴選擇性接觸材料，取代合成困難、價格昂貴并需要摻雜的空穴傳輸材料，同時，用商業化的對低溫碳取代Au作為鈣鈦礦太陽能電池的對電極。測試發現，酞菁銅納米棒的應用有效地促進了電荷的分離、抑制了電子的復合，經優化，該類電池獲得了目前基于碳對電極最高的光電轉換效率16.1% ，是目前基于碳對電極效率最高的鈣鈦礦太陽能電池。此類低成本、高效率的新型鈣鈦礦太陽能電池展示出優異的穩定性，通過了室內1000小時的光照穩定性測試，為鈣鈦礦太陽能電池走向產業化解決了很多關鍵性難題。相關研究結果發表在Nano Energy。

據悉，有機無機雜化的鈣鈦礦（ABX3）這一類材料作為光敏劑在固態染料敏化太陽能電池技術中的成功應用，誕生了新一代鈣鈦礦電池，并且成功的引導了第三代太陽能電池的進步。作為2013年“世界十大科技突破”之一，鈣鈦礦電池在短短四年內，效率已經超過22.1%，極大地挑戰了傳統的光伏技術。