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【資料圖】

據(jù)報道，瑞士的科學家們已經(jīng)成功打破了串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽能電池的效率紀錄，首次突破了30%的里程碑。新技術不僅超越了硅本身的上限，還使用了一些低成本和可擴展的材料。

硅長期以來一直主導著太陽能電池行業(yè)，這主要是因為其高效、耐用且易于制造等優(yōu)勢。幾十年來，技術的進步不斷推動著太陽能電池效率的提高，但隨著目前的設備接近材料的理論極限29.4%，已經(jīng)沒有太多的增長空間。

鈣鈦礦正迅速成為一種替代品，但這也并不意味著硅正在被取代。相反，將這兩種材料結(jié)合在一起效果似乎更佳，它們可以吸收不同波長的光――硅在紅光和紅外光中表現(xiàn)突出，而鈣鈦礦最擅長吸收光譜中的綠色和藍色部分。

這意味著串聯(lián)硅基電池和鈣鈦礦太陽能電池有潛力達到比單一材料更高的效率。技術的突破使其效率不斷刷新紀錄：2018年的最高效率是25.2%，然后在2020年被兩次打破，分別為27.7%和29.15%。隨后在2021年更是接近30%。

但值得注意的是，無論技術如何進步，串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽能電池的效率從未突破過30%這一大關。而現(xiàn)在，這一里程碑第一次被跨越了。

據(jù)報道，洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）和瑞士電子和微技術中心（CSEM）的研究人員使用兩種不同的設計，開發(fā)出了突破紀錄的高效率版本。

據(jù)悉，第一種是將鈣鈦礦層從液體溶液沉積到光滑的硅表面，1平方厘米的測試電池的效率達到了30.93%。第二種方法則使用混合蒸汽和液體溶液技術將鈣鈦礦沉積到有紋理的硅表面上，同樣1平方厘米的測試電池的效率達到了31.25%。

研究人員表示，目前還需要進一步的工作來調(diào)查這些設計在多大程度上可以擴大到更大的表面積，并檢測它們的壽命。

EPFL團隊的首席研究員Christian Wolff說，“以前一直有人說，串聯(lián)硅鈣鈦礦太陽能電池的效率有潛力超過30%。但這是這種預測首次被證實。這應該為未來成本更低廉的可持續(xù)電力鋪平道路?！?/p>