硅材料長久以來一直是太陽能電池的主要原材料,然而,近期一種新材料的出現(xiàn)為太陽能電池的發(fā)展引入了新思路,這種礦物價格低廉卻擁有可以和硅材料相媲美的光轉(zhuǎn)換效率,隨著對材料晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識,太陽能電池有望取得更大的發(fā)展。
鈣鈦礦型太陽能電池在過去的幾年里已經(jīng)取得了飛躍式的發(fā)展。在太陽能電池的領(lǐng)域里,這種新材料的出現(xiàn)引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注,它具有和硅材料相近的太陽能轉(zhuǎn)化率,但是造價卻比硅材料低80 %。隨著對這種新型材料的大量研究和實驗,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能轉(zhuǎn)換率。
在太陽能電池中,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光線中吸收能量的關(guān)鍵所在。螺旋-OMeTAD可以把太陽表面的能量轉(zhuǎn)移到內(nèi)部電極中,但是這種轉(zhuǎn)換機(jī)制不是很理想。太陽能電池的效率在近二十年的研究中一直沒能取得重大的突破,科學(xué)家們一直努力研究螺旋-OMeTAD可能的替代物,直到現(xiàn)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(yīng)用前景。
將螺旋-OMeTAD放置于一系列溶劑和抗溶劑中生長結(jié)晶。抗溶劑可以將螺旋-OMeTAD快速溶解,當(dāng)處于飽和狀態(tài)時形成結(jié)晶體。團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人Osman Bakr指出:在這種存在狀態(tài)時,螺旋-Osman Bakr出現(xiàn)了神奇的結(jié)果。掌握這種晶體的結(jié)構(gòu)有助于科學(xué)家們?yōu)椴牧显O(shè)定更好的光能轉(zhuǎn)換路線,為鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展提供了新思路。
太陽能電池集眾多優(yōu)勢于一身,但其主要的缺點是遲滯性:只能在白天使用所以使得太陽能電池的效率成為決定其能否進(jìn)入市場的重要因素。解決了一個困擾多年的科學(xué)難題,鈣鈦礦太陽能電池向著取代硅電池的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。