英國的一家太陽能技術公司——牛津光伏有限公司宣布，其鈣鈦礦為基礎的太陽能電池打破了新的世界紀錄。

該公司的1cm2鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池已達到28%的轉換效率，該效率由國家可再生能源實驗室認證。這項成就打破了今年早些時候由牛津光伏有限公司自己創造的鈣鈦礦硅太陽能電池27.3%的效率記錄。

牛津光伏有限公司的首席技術官Chris Case表示：“我們正在繼續推進我們的鈣鈦礦-硅太陽能電池技術，根據技術路線圖，將來其效率有望超過 30%。”

Chris Case此前還表示：“1平方厘米是實驗室認證的典型研究規模。我們已經將這項技術擴展到156毫米x 156毫米的電池，我們沒有正式報告德國工廠試生產的全尺寸電池的效率。研究尺寸規模的電池與我們在商業規模的硅太陽能電池上取得的成果之間只有很小的差別。”

什么是鈣鈦礦電池？

鈣鈦礦型太陽能電池（perovskitesolar cells），是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池。

迄今為止，大多數的太陽能電池都是由硅制成，因為這種材料非常善于吸收光線。可是，硅面板的制造成本卻很昂貴。

科學家們一直都在研究由鈣鈦礦組成的結構，使之成為硅的替代品。真正的鈣鈦礦，是一種存在于地球中的礦物，它由鈣、鈦、氧分子經過特殊排列而成。具有相同晶體結構的材料稱為鈣鈦礦結構。

相比于共棱、共面形式連接的結構，鈣鈦礦結構顯得更加穩定，更有利于缺陷的擴散遷移。因此，鈣鈦礦具備了許多優異的物理化學特性，例如電催化性、吸光性等。

鈣鈦礦結構非常適合作為太陽能電池吸收光線的活性層，因為它們吸收光線的效率比硅更高，且成本更低廉。將鈣鈦礦結構集成到太陽能電池中，需要采用的設備也相對簡單。例如，它們可以溶解到溶劑中，直接噴涂到基底上面。

由鈣鈦礦結構組成的材料有望為太陽能電池設備帶來一場革命，但是卻具有一個嚴重的缺陷：它們通常很不穩定，在高溫條件下性能會退化。這嚴重阻礙了它們的商用。

鈣鈦礦：科研圈大事

美國化學會發布2018年科研圈九件大事：鈣鈦礦電池入選！

美國化學會旗下的官方科研新聞網站C&EN公布了2018年科研圈最具影響力的九件大事：

1、機器學習；2. 塑料污染；3. 固體催化劑；4. 聽力損失；5. 鈣鈦礦太陽能電池；6. 氣候變化；7. 人類健康；8. 分子結構；9. 電子煙

鈣鈦礦：未來已來

近年來，各國都在研究鈣鈦礦電池。

澳大利亞國立大學和美國加州理工學院的研究人員合作，將硅太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池相結合，有望帶來更高效、更便宜的太陽能利用技術。

歐盟出資將出資500萬歐元（約合3800萬人民幣）供歐洲的多個研究所、大學和公司共同進行鈣鈦礦太陽能發電技術的研究。

今年，中國科學院合肥物質科學研究院，其院固體所研究團隊在鈣鈦礦太陽能電池領域研究取得新進展，推進鈣鈦礦電池的光電轉換效率達到18.1%，是目前金屬材料與鈣鈦礦層直接接觸器件所達到的最高效率。

2017年，武漢理工大學程一兵團隊該團隊開發的5cm x 5cm 塑料基板柔性鈣鈦礦太陽能電池組件，通過國家光伏質量監督檢驗中心第三方認證，獲得了組件轉換效率11.4%的結果，遠超日本東芝公司于今年9月25日宣布的5cm x 5cm柔性鈣鈦礦太陽能電池組件10.5%的轉換效率世界紀錄。

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產業化真的近了！