科学家发现钙钛矿太阳能电池理论界限

科技日报北京12月13日电 （记者陈超）钙钛矿太阳能电池由于测定条件不同，电流电压曲线会发生变化，因此无法定量研究其发电特征和元件结构关系。日本研究人员对能量转换率19%以上的高效钙钛矿太阳能电池进行分析，发现其电流发生效率接近100%，电压可提高至理论界限。

钙钛矿太阳能电池虽然使用无机材料，但与有机薄膜太阳能电池一样，可以在室温下溶解在有机溶剂里，像墨水一样使用，具有印刷和涂布方式制作的特点。与目前应用的硅太阳能电池相比，其非常廉价，可大规模量产，是具有竞争力的下一代太阳能电池，各国都在争相研究。

有研究报告显示，钙钛矿太阳能电池具有20%以上的高效能量转换率。但是钙钛矿的发电特征偏差较大，由于测定条件不同，会出现磁滞现象，难以对元件构造和发电特征展开研究。

此次，日本京都大学大北英生准教授和伊藤绅三郎教授率领的研究小组，选择比较平滑致密的钙钛矿膜，成功制成能量转换率19%以上、磁滞较小的钙钛矿太阳能电池。研究小组对元件进一步分析发现，电流几乎没有变换损耗。在电压方面，他们发现了开放电压能够达到接近理论界限。

该研究成果明确了钙钛矿太阳能电池的设计指针。研究小组认为，钙钛矿电池可以与硅太阳能电池匹敌。该研究成果近日发表在《新材料》杂志电子版上。