使用還原劑提高全鈣鈦礦太陽能電池的效率

來自中國，加拿大和澳大利亞的一組研究人員找到了一種通過使用還原劑提高全鈣鈦礦型太陽能電池效率的方法。在發表于《自然能源》雜志上的論文中，研究小組描述了他們的技術以及太陽能電池的性能。

為了提高太陽能電池板的效率，使其與化石燃料作為能源更具競爭力，科學家們轉向了新的原材料。這些材料之一是鈣鈦礦-一種主要由鈦酸鈣組成的礦物。先前的研究表明，將鈣鈦礦電池堆疊在硅電池上可以提高效率，但不足以保證其使用。

最近的研究集中在通過堆疊兩種鈣鈦礦電池來完全替代硅。對這種材料的研究表明，它可以將太陽能電池的效率提高30%。為了制造它們，工程師一直在添加一種金屬，在大多數情況下是鉛-錫混合物。但是，錫在制造過程中會氧化，從而導致降解并降低效率。在這項新的努力中，研究人員找到了一種防止氧化和效率降低的方法。

研究人員的工作涉及尋找可以添加到錫中的東西，以防止錫被氧化。經過大量搜索和測試，他們發現了兩性離子抗氧化劑抑制劑，通常稱為還原劑FSA。在制造鉛錫鈣鈦礦電池時將其添加到混合物中可防止氧化，并且不會以其他方式干擾太陽能電池的運行。在沒有氧化和后續降解的情況下，研究人員能夠以更高的效率制造鈣鈦礦型太陽能電池。

他們竭盡全力創建了一個1.05cm²單結電池，效率為21.7%。然后，他們使用還原劑創建了一個堆疊式電池，并通過JET實驗室認證其效率為24.2%。該團隊還創建了更大的太陽能電池，以確認它們可以按照工業標準進行制造-盡管他們承認生產新型太陽能電池需要新的生產方法。他們還指出，需要進行更多測試才能確保電池能夠經受住現實環境的考驗。