钙钛矿-硅串联太阳能电池达到28%转换效率

英国的一家太阳能技术公司——牛津光伏有限公司宣布，其钙钛矿为基础的太阳能电池打破了新的世界纪录。

该公司的1cm2钙钛矿-硅串联太阳能电池已达到28%的转换效率，该效率由国家可再生能源实验室认证。这项成就打破了今年早些时候由牛津光伏有限公司自己创造的钙钛矿硅太阳能电池27.3%的效率记录。

牛津光伏有限公司的首席技术官Chris Case表示：“我们正在继续推进我们的钙钛矿-硅太阳能电池技术，根据技术路线图，将来其效率有望超过 30%。”

Chris Case此前还表示：“1平方厘米是实验室认证的典型研究规模。我们已经将这项技术扩展到156毫米x 156毫米的电池，我们没有正式报告德国工厂试生产的全尺寸电池的效率。研究尺寸规模的电池与我们在商业规模的硅太阳能电池上取得的成果之间只有很小的差别。”

什么是钙钛矿电池？

钙钛矿型太阳能电池（perovskitesolar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。

迄今为止，大多数的太阳能电池都是由硅制成，因为这种材料非常善于吸收光线。可是，硅面板的制造成本却很昂贵。

科学家们一直都在研究由钙钛矿组成的结构，使之成为硅的替代品。真正的钙钛矿，是一种存在于地球中的矿物，它由钙、钛、氧分子经过特殊排列而成。具有相同晶体结构的材料称为钙钛矿结构。

相比于共棱、共面形式连接的结构，钙钛矿结构显得更加稳定，更有利于缺陷的扩散迁移。因此，钙钛矿具备了许多优异的物理化学特性，例如电催化性、吸光性等。

钙钛矿结构非常适合作为太阳能电池吸收光线的活性层，因为它们吸收光线的效率比硅更高，且成本更低廉。将钙钛矿结构集成到太阳能电池中，需要采用的设备也相对简单。例如，它们可以溶解到溶剂中，直接喷涂到基底上面。

由钙钛矿结构组成的材料有望为太阳能电池设备带来一场革命，但是却具有一个严重的缺陷：它们通常很不稳定，在高温条件下性能会退化。这严重阻碍了它们的商用。

钙钛矿：科研圈大事

美国化学会发布2018年科研圈九件大事：钙钛矿电池入选！

美国化学会旗下的官方科研新闻网站C&EN公布了2018年科研圈最具影响力的九件大事：

1、机器学习；2. 塑料污染；3. 固体催化剂；4. 听力损失；5. 钙钛矿太阳能电池；6. 气候变化；7. 人类健康；8. 分子结构；9. 电子烟

钙钛矿：未来已来

近年来，各国都在研究钙钛矿电池。

澳大利亚国立大学和美国加州理工学院的研究人员合作，将硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池相结合，有望带来更高效、更便宜的太阳能利用技术。

欧盟出资将出资500万欧元（约合3800万人民币）供欧洲的多个研究所、大学和公司共同进行钙钛矿太阳能发电技术的研究。

今年，中国科学院合肥物质科学研究院，其院固体所研究团队在钙钛矿太阳能电池领域研究取得新进展，推进钙钛矿电池的光电转换效率达到18.1%，是目前金属材料与钙钛矿层直接接触器件所达到的最高效率。

2017年，武汉理工大学程一兵团队该团队开发的5cm x 5cm 塑料基板柔性钙钛矿太阳能电池组件，通过国家光伏质量监督检验中心第三方认证，获得了组件转换效率11.4%的结果，远超日本东芝公司于今年9月25日宣布的5cm x 5cm柔性钙钛矿太阳能电池组件10.5%的转换效率世界纪录。

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产业化真的近了！