一直以來，澳大利亞都對太陽能寄予厚望，並希望到2030年可以將成本降至每瓦0.30澳元、轉換效率突破30%。近期的一項最新研究似乎帶來了一些希望，澳洲國立大學（ANU）研發出了效率高達30.3%的串聯矽-鈣鈦礦太陽能電池。

由於其效率、耐用性和成本，矽長期以來一直是太陽能電池的行業標準，但目前的光伏設備正接近理論上的效率上限。

與此同時，鈣鈦礦是一個迅速崛起的“年輕新貴”，有可能偷走矽的“桂冠”。

不過，最好的結果似乎是當這兩種材料拋開競爭，結合起來。

鈣鈦礦/矽串聯太陽能電池比單獨使用任何一種材料都更高效，這要歸功於它們能夠收集太陽光譜的不同部分——鈣鈦礦更好地利用藍光，而矽更專注於紅色和紅外波長。科學家們也不斷在效率突破上費盡心思。

研究人員表示，他們將廣泛使用的矽電池和鈣鈦礦電池的優勢結合了起來，生產出了具有超高效率的串聯矽-鈣鈦礦太陽能電池，同時還增強了太陽能電池的運行穩定性。

最新研究成果已於近期發表在了《先進能源材料》雜誌上。

“使用這些串聯太陽能電池，鈣鈦礦頂部電池可以有效地吸收藍光，並將紅光傳輸到矽底部電池，從陽光中產生的能量比每個單獨的設備要多得多。”他們說。

據悉，該團隊主要在這項研究中改善了鈣鈦礦前體。具體而言，研究人員解釋稱，不含甲基銨（MA）的鈣鈦礦太陽能電池具有比含MA的同類電池更好的熱穩定性。

然而，由於體積質量較差，無MA的鈣鈦礦太陽能電池的效率落後。

在這項工作中，他們將4-甲基苯乙基氯化銨（4M-PEACl）添加到了不含MA的鈣鈦礦前體中，從而大大提高了整體質量。

他們說，在加入最佳濃度的4M-PEACl後，鈣鈦礦晶粒顯著增大，其固有缺陷被抑制了四倍。

研究人員表示，最終制出的串聯裝置不僅效率突破了30%大關，還表現除了優異的穩定性。在環境大氣中經過42天日夜循環後，保持了98%以上的初始性能。

“超過30%的標誌意義重大，”研究人員說，“目前的預測是，串聯太陽能技術將在2026年大規模生產。

然而，仍需要做更多的工作來升級，並確保該技術能夠穩定應用25至30年。”