具有氧化物涂層的鈣鈦礦太陽能電池。作者：Rob Jagt

　　劍橋、帝國和新加坡的研究人員已經開發出一種在下一代太陽能電池上打印超薄涂層的方法，允許它們與硅太陽能電池協同工作，以提高效率。

　　太陽能電池，或太陽能電池，通過吸收陽光來產生清潔的電力。光電池的效率只能吸收太陽能的一小部分。太陽能電池板的典型效率只有18-20%。

　　研究人員一直在尋找一種方法來克服這種效率限制，這種方法既經濟又可在世界各地使用。最近，研究人員開始開發“串聯”太陽能電池，將兩塊太陽能電池堆疊在一起，吸收太陽光譜的互補部分。在這些串聯太陽能電池中，最有前途的是一種堆疊在硅器件上的鈣鈦礦器件。

　　幾乎所有的商業太陽能電池都是由硅制成的，但鹵化物鈣鈦礦是一種新型材料，其效率很快達到了與硅相當的水平。鈣鈦礦吸收可見光，而硅吸收近紅外光：鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池在未來十年內可以實現35%的效率。

　　然而，這些串聯式太陽能電池的挑戰在于，覆蓋在鈣鈦礦太陽能電池上的電極需要是透明的，而這種透明電極是通過破壞鈣鈦礦的高能工藝沉積而成的。

　　由朱迪思·德里斯科爾教授和羅伯特·霍耶博士領導的劍橋材料科學與冶金系的一個研究小組，與倫敦帝國理工學院和新加坡太陽能研究所合作，開發出一種在鈣鈦礦器件上“打印”氧化銅保護涂層的方法。他們已經證明，在沉積透明的上電極后，只有3納米厚的涂層就足以防止對鈣鈦礦的任何損害。這些器件與硅電池串聯后效率達到24.4%。他們的研究結果發表在ACS能源快報雜志上。

　　成功的關鍵是他們的氧化物生長方法能夠復制精確的、基于真空的技術的質量，但是在露天和更快的環境中。這將最大限度地減少對鈣鈦礦的任何損害，同時確保所生長的氧化物具有高密度，而不是只需要很薄的一層來完全保護鈣鈦礦。這種基于蒸汽的“氧化物打印機”有可能擴大到商業標準。

　　參考文獻：

　　Robert A.Jagt等人。“高效半透明器件用鈣鈦礦光電材料上高遷移率p型緩沖層的快速氣相沉積”，《美國化學學會能源快報》(2020年)。