
在科學界,鈣鈦礦電池成為進一步提高傳統硅晶電池效率的有力候選。
本周在德國漢堡舉行的歐洲光伏太陽能展會上,位于瑞士納沙泰爾市的微工程學研究所(IMT)光伏實驗室展出了一款小型硅晶—鈣鈦礦串聯電池,這款電池的效率為22.8%,而只有一種材料的傳統硅晶電池為21.7%。不過,鈣鈦礦電池的長期穩定性依然是個問題。
自從發現這種新材料可用于光伏行業后,在僅僅幾年時間里實驗結果顯示電池效率提高到了20%多,因而鈣鈦礦電池引起了許多科學家的注意。
在IMT發明的效率為22.8%的串聯結構電池中包括一個裝在頂部的0.25平方厘米的小型鈣鈦礦電池,在光學上只能跟裝在下部的硅晶電池組合,兩個電池在四端設置中有不同的電觸頭。
不過,最終目標是形成單片串聯結構,也就是鈣鈦礦電池直接置于硅晶電池表面,且串聯結構正反兩面各只有一個電觸頭。
但目前,IMT研發的單片串聯結構電池效率僅為16%,最高紀錄是英國OxfordPV公司的21.3%。
微型組件的效率就更低了,IMT研發的12平方厘米組件效率僅為11.5%,比利時校際微電子中心(IMEC)研發的16平方厘米組件效率為12.5%。
不過,研發還在初始階段。在歐盟光伏太陽能展會上,IMT光伏實驗室主任ChristopheBallif稱串聯結構電池的效率是可以達到27%的。
Ballif說:“最大的挑戰是長期穩定性。”IMT測試的效率結果顯示:只能穩定持續幾秒鐘,而不是幾千小時。
就職于澳大利亞紐卡斯爾聯邦科工組織(CSIRO)光伏實驗室的RickyDunbar也證實了鈣鈦礦電池的問題:“很難準確測量這種電池的效率。隨著測量的進展效率是不斷下降的。”
Ballif坦白道:“就這點而言,我無法保證鈣鈦礦電池的穩定性能保持25年。如果效率退化的問題能得到解決,鈣鈦礦電池仍值得科學家研究,但不會成為工業硅晶電池理想的渦輪增加器。”
IMEC光伏科技總監JefPoortmans博士表示,僅靠鈣鈦礦電池的穩定性來判斷最終結果還為時過早。
根據Poortmans博士,當前研究重點放在銷孔等問題上,從而確立鈣鈦礦電池的制造工藝。

