北極星太陽能光伏網訊:美國麻省理工學院（MIT）和美國史丹福大學的研究人員聯合試製出了由單晶矽太陽能電池和鈣鈦礦型太陽能電池層疊而成的串聯結構的太陽能電池。雖然轉換效率還不夠高，只有13.7%，但雙方制定了轉換效率達到29%的目標，「最終還有可能超過35%」。如果目標得以實現，這有可能成為轉換效率高且製造成本低的太陽能電池。
最近幾年，鈣鈦礦型太陽能電池的性能顯著提高，2014年有報告稱轉換效率達到了20.1%。由於材料費低，製造工藝也簡單，因此將來有可能給太陽能電池市場帶來巨大影響。
不過，對鈣鈦礦型太陽能電池而言，可用於發電的光波長區域稍偏向於短波長區。而對現在主流的太陽能電池——矽類太陽能電池而言，長波長的可見光和近紅外線更有助於發電。因此，研究人員之間普遍認為：將兩者組合起來，可以使用更廣泛波長的光和近紅外線，能實現效率遠超過現有矽類太陽能電池的太陽能電池。
最早嘗試將兩者組合在一起的是MIT。MIT試製出了頂層單元採用鈣鈦礦型太陽能電池、底層單元採用單晶矽太陽能電池的串聯結構的太陽能電池。
據MIT介紹，以前也有將鈣鈦礦型太陽能電池和矽類太陽能電池簡單重疊的例子，但是分別導出電力。這次是第一次將兩種太陽能電池做成一個整體元件。
不過，試製出的串聯結構的太陽能電池的轉換效率只有13.7%。論文中指出，轉換效率低的原因是：（1）MIT等製作的單晶矽太陽能電池和鈣鈦礦型太陽能電池因元件優化不充分，各太陽能電池的單體性能都很低，（2）鈣鈦礦型太陽能電池中的電流特別小，整個元件的電流值有限等。關於（1），單晶矽太陽能電池單體的轉換效率為13.8%，鈣鈦礦型太陽能電池單體的轉換效率為13.5%。
MIT認為此次試製的串聯結構太陽能電池還有發展空間：如果採用優化技術，使各太陽能電池達到最高效率，那麼此次串聯結構太陽能電池的轉換效率將達到29.0%。
目前面臨的課題是：鈣鈦礦型太陽能電池作為主要材料之一使用鉛（Pb）以及鈣鈦礦型太陽能電池容易劣化、元件壽命較短。不過，最近的研發正在尋找Pb替代材料和改善壽命。
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