钙钛矿硅电池：廉价的材料也能提升50%能效

近日，研究人员发现了一种叫做钙钛矿的材料，可以用来提升硅太阳能电池的性能。

把这种新型的光伏材料放置在传统的太阳能电池顶部，可将整体的功率输出提高一半。斯坦福大学的研究者在硅太阳能电池中加入了一种被称为钙钛矿的材料，验证一个几年前被提出的想法，即通过廉价的方法提高太阳能发电的效率。

钙钛矿是一种具有特定晶体结构的材料，斯坦福大学的研究团队使用的钙钛矿材料含有相对丰富而且廉价的元素，包括氨、碘和铅。

从2009年开始，材料科学家们就已经开始展示钙钛矿材料的光伏发电潜力了。随后，各种钙钛矿研究小组陆续创建，针对钙钛矿与诸多商业太阳能电池的光伏效率进行比较。同时，钙钛矿将一部分太阳光谱转换为电能的效率比硅要高，反之亦然。所以，最大效率的提升也许是来自钙钛矿的引入，而不是完全的取代太阳能电池中的硅。目前，斯坦福大学的研究人员表示这个方法可行。

将钙钛矿电池与硅电池配对的其中一个主要挑战已经渐趋明朗，那些不被吸收的光可以通过位于下方的硅电池。较早之前，钙钛矿太阳能电池的背后使用一种不透明的材料来收集电流。现在，斯坦福大学的研究人员发明了一种新的制造方法，即采用硅纳米线生产透明电极。

研究人员通过引入钙钛矿电池，将廉价的硅太阳能电池的效率从11.4%提升至17%。

在钙钛矿电池上市之前，仍有许多工作等待完成。同时，钙钛矿电池目前还不太持久，且研究人员正在努力研发不使用铅的无毒版本。

两种材料之间的光交互方式目前仍是未解之谜。例如，当斯坦福大学研究组将钙钛矿加入到效率已经达17%的硅太阳能电池中后，他们仅测量到的功率输出仅提升到了17.9%。

即便如此，钙钛矿仍旧可能是太阳能行业的福音。研究人员认为，钙钛矿硅电池将转换超过30%的太阳能为电能。这样的提升几乎可削减一半的太阳能电池板安装数量，大大降低了其安装成本。

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