NREL發(fā)現(xiàn)可以通過結(jié)合碘、溴和氯提高鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性。化學(xué)成分的變化使鈣鈦礦型太陽能電池能夠顯著提高壽命和效率。該研究制造出了20.3%的光伏電池效率。
鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池是最有競(jìng)爭(zhēng)力的下一代光伏技術(shù)，有可能以最低成本實(shí)現(xiàn)組件效率的提高。研究人員開發(fā)了一種新的三鹵鈣鈦礦合金，可以提高功率轉(zhuǎn)換效率和光穩(wěn)定性。
鈣鈦礦型太陽能電池通常使用碘和溴，或溴和氯的混合物制成，但研究人員改進(jìn)了這一配方，將所有三種鹵化物都混合在一起。研究證明了這種方法的可行性。
在碘和溴中添加氯會(huì)形成三鹵鈣鈦礦相，并抑制光誘導(dǎo)的相分離，即使在太陽光的照射下也是如此。在60°C、85°C條件下運(yùn)行1000小時(shí)后，光伏電池的初始效率損失僅為3%左右。
隨著鈣鈦礦電池技術(shù)越來越成熟，鈣鈦礦量產(chǎn)化時(shí)代也在穩(wěn)步邁進(jìn)。其中鈣鈦礦/硅疊層技術(shù)是鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化很好的發(fā)展方向。
硅仍然是光伏電池的主要材料，但該技術(shù)的理論最高效率接近29.1%，迄今已達(dá)到26.7%的效率記錄。但是將鈣鈦礦置于硅太陽能電池上制造出的多結(jié)太陽能電池可以顯著提高效率，降低太陽能發(fā)電成本。NREL的科學(xué)家們發(fā)明了一種效率為27%的鈣鈦礦/硅疊層光伏電池。晶硅電池本身的效率約為21%。
劉生忠教授也曾經(jīng)研制出了綜合效率為27%的高效的半透明鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)太陽能電池。當(dāng)半透明鈣鈦礦電池與23.3％PCE的異質(zhì)結(jié)硅太陽能電池疊層串聯(lián)時(shí)，新異質(zhì)結(jié)電池的綜合效率獲得新突破，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到27.0%。
目前，已經(jīng)有泰興中智電力、通威太陽能、山西晉能、漢能、福建鈞石等諸多企業(yè)開始嘗試異質(zhì)結(jié)疊層電池的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。協(xié)鑫納米在中國光伏異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化論壇上提出將鈣鈦礦電池與晶硅電池組成疊層異質(zhì)結(jié)。
近日，北京曜能和神華光伏簽署了開發(fā)鈣鈦礦疊層電池相關(guān)技術(shù)的戰(zhàn)略合作協(xié)議。牛津光伏此前也與風(fēng)電巨頭金風(fēng)科技和設(shè)備供應(yīng)商梅耶博格進(jìn)行了深入合作，預(yù)計(jì)于2020年實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦/晶硅疊層電池的量產(chǎn)。
