100年前,波兰科学家扬·柴可拉斯基发现了制造单晶硅太阳能电池(MSPV)的方法,第一批MSPV问世76年后,科学家们又发掘出一款单晶钙钛矿电池。
一个由中、美科学家组成的团队利用FTO/TiO2作为电子收集衬底研发出一种单晶钙钛矿电池,将钙钛矿电池技术向前推进了一大步。虽然短期内还不能取代单晶硅电池(钙钛矿电池的转化效率只有9%),但这是2009年钙钛矿材料的光电转换特性被发现以来第一次作为一块完整的电池出现。
截至目前,钙钛矿电池都是以CH3NH3PbI3多晶薄膜为衬底。所有多晶结构都更容易产生一些缺陷,导致电池效率下降。当前多晶钙钛矿电池曾达到的最高效率为22%,而相比之下,美国国家可再生能源实验室和瑞士研究人员分别在双结和三结太阳能硅电池上实现了32%和35%的发电效率。尽管有不小差距,但任何光伏技术的发展都要经历一个过程。
钙钛矿之所以对许多组件生产商而言如此诱人是因为这种材料不仅价格便宜而且延展性更好,比较之下,当前使用的硅材料不仅贵而且过于坚硬。研究人员非常高兴可以用FTO/TiO2作为钙钛矿电池的衬底,因为这是钙钛矿太阳能电池最常见的衬底,拉近了与大批量生产的距离。