硅材料長(cháng)久以來(lái)一直是太陽(yáng)能電池的主要原材料,然而,近期一種新材料的出現為太陽(yáng)能電池的發(fā)展引入了新思路,這種礦物價(jià)格低廉卻擁有可以和硅材料相媲美的光轉換效率,隨著(zhù)對材料晶體結構的進(jìn)一步認識,太陽(yáng)能電池有望取得更大的發(fā)展。
鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池在過(guò)去的幾年里已經(jīng)取得了飛躍式的發(fā)展。在太陽(yáng)能電池的領(lǐng)域里,這種新材料的出現引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注,它具有和硅材料相近的太陽(yáng)能轉化率,但是造價(jià)卻比硅材料低80 %。隨著(zhù)對這種新型材料的大量研究和實(shí)驗,科學(xué)家們已經(jīng)能夠解決鈣鈦礦電池的一些弊端,從而更大程度上提高太陽(yáng)能轉換率。
在太陽(yáng)能電池中,鈣鈦礦的自然傾角和螺旋-OMeTAD一直是科學(xué)界有待攻克的難題,也是鈣鈦礦能從太陽(yáng)光線(xiàn)中吸收能量的關(guān)鍵所在。螺旋-OMeTAD可以把太陽(yáng)表面的能量轉移到內部電極中,但是這種轉換機制不是很理想。太陽(yáng)能電池的效率在近二十年的研究中一直沒(méi)能取得重大的突破,科學(xué)家們一直努力研究螺旋-OMeTAD可能的替代物,直到現在新加坡國立大學(xué)的研究者們攻克了這一難題,他們的研究成果具有良好的應用前景。
將螺旋-OMeTAD放置于一系列溶劑和抗溶劑中生長(cháng)結晶??谷軇┛梢詫⒙菪?OMeTAD快速溶解,當處于飽和狀態(tài)時(shí)形成結晶體。團隊的負責人Osman Bakr指出:在這種存在狀態(tài)時(shí),螺旋-Osman Bakr出現了神奇的結果。掌握這種晶體的結構有助于科學(xué)家們?yōu)椴牧显O定更好的光能轉換路線(xiàn),為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展提供了新思路。
太陽(yáng)能電池集眾多優(yōu)勢于一身,但其主要的缺點(diǎn)是遲滯性:只能在白天使用所以使得太陽(yáng)能電池的效率成為決定其能否進(jìn)入市場(chǎng)的重要因素。解決了一個(gè)困擾多年的科學(xué)難題,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池向著(zhù)取代硅電池的目標又邁進(jìn)了一大步。