在太陽能電池方面，兩種材料比一種更好，一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)已經(jīng)測試了一種新的材料和結(jié)構(gòu)組合，以提高太陽能電池的效率。

長期以來，硅一直是太陽能電池的主要原料，這得益于其豐富的原材料。然而，鈣鈦礦作為一類有機(jī)-無機(jī)雜化材料，由于其低成本、大規(guī)模的制備和潛在的高性能，是一種可行的替代材料。雖然對于全面商業(yè)化來說，它們?nèi)匀惶环€(wěn)定，但到2022年可能會進(jìn)入市場。

KAUST的MicheleDeBastiani和StefaanDeWolf與加拿大、德國和意大利的同事合作，現(xiàn)在表明兩者結(jié)合是最好的方法。通過優(yōu)化“串聯(lián)”裝置的材料組成和結(jié)構(gòu)，該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了超越商業(yè)硅太陽能電池板的效率。

陽光，當(dāng)然，直接來自太陽，但照明也來自反射光從其他表面，稱為反照率。從背面和正面收集光線的設(shè)備架構(gòu)可以利用這種光源。德巴斯蒂亞尼解釋說：“我們的雙面天線陣?yán)藐柟庵鄙浜头凑章剩葌鹘y(tǒng)天線陣更有效地發(fā)電。”

他和他的團(tuán)隊(duì)從一個(gè)簡單的硅設(shè)備結(jié)構(gòu)開始，它的頂部和底部都有紋理，以增強(qiáng)光的收集。然后他們用溶液處理的方法在上面沉積了一層薄薄的鈣鈦礦層。透明的背電極允許光線進(jìn)入，同時(shí)也允許電流流出。研究人員測試了五種鈣鈦礦材料，每種都有不同的化學(xué)成分，以增加對入射光的吸收。通過這種方式，他們能夠確定鈣鈦礦最匹配的電子特性的硅。

“串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一個(gè)限制是通過兩個(gè)子電池中較低部分的電流有限。”DeBastiani說他們的串聯(lián)設(shè)計(jì)有一個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)：鈣鈦礦型子電池通過偷光產(chǎn)生比硅對應(yīng)電池更多的電流，否則會被底部子電池吸收。”

研究小組測試了他們的雙面裝置，并將其與類似的單面裝置在不同反照率的戶外環(huán)境下的性能進(jìn)行了比較，例如，明亮的砂巖或混凝土。他們發(fā)現(xiàn)，在所有的條件下，雙面構(gòu)型都優(yōu)于單面構(gòu)型。

德巴斯蒂亞尼說：“我們現(xiàn)在正在研究鈣鈦礦的穩(wěn)定性，同時(shí)也在將技術(shù)擴(kuò)展到模塊級。為此，我們正在尋找行業(yè)合作伙伴和贊助商。”