“鈣鈦礦”太陽能電池是否是下一個新能源風口?

答:有可能是下一個新能源風口浪尖。

鈣鈦礦型太陽能電池( perovskite cels)，它是一種是利用鈣鈦礦型的有機金化物半導體作為吸光材料的太陽能池，屬於第三代太陽能電池，也稱概念太陽能電池。

太陽能電池一直是人類尋找的新興能源，最大的推廣瓶頸就是如何降低生產成本。這就需要科研機構將光電轉換效率和利用生產成本控制好。它歷經“有機太陽能電池”、“多晶矽太陽能電池”、“非晶矽太陽能電池”、“晶體矽太陽能電池”、“聚合物太陽能電池”、“單晶矽太陽能電池”、“鈣鈦礦太陽能電池”。

鈣鈦礦太陽能電池(PSCs) 現在的光電轉換效率(PCE) 經過大專院校科研機構的潛心研究，目前的的效率可以達到22.7％。這裡包括華中科技大學自主研發出的新型鈣鈦礦太陽能電池正在積極準備量產，華科大團隊已經獲得超過 16%的光電轉換效 率，每峰瓦成本還僅為傳統太陽能電池的 1/5，每平米預計成本將低至 100 元，這樣的成本在光伏產業中具有較強的競爭力。

太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單和多晶矽太陽能電池，其在實驗室電轉換效率已經分別達到 25%和 20.4%;

第二代太陽能電池主要包晶矽薄膜電池和多晶矽薄膜電池。但是它們的生產成本太高而得不到消費者的認可。

第三代就是如今的鈣鈦礦太陽能電池了。

如果從太陽能電池的轉化效率來看，“鈣鈦礦”太陽能電池確實可能成為風口，但是這種電池目前還有許多問題沒有解決。

從2009年到2015年的短短6年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從3.8%一下子躍升至20.3%，提高了5倍多。其效率進步之快，以至於被《科學》期刊評為2013年的10大科學突破之一。當前，鈣鈦礦太陽能電池的學術研究仍然十分活躍，其產業化前景也十分看好，但實用化技術的研究成果尚待突破。

這是因為：

一 鈣鈦礦電池的優勢：

轉換效率發展速度快——6年時間從3.8%升到20.3%，而2013年11月美國科學家在最新研究中發現，新式鈣鈦太陽能電池的轉化效率或可高達50%，為目前市場上太陽能電池轉化效率的2倍，這說明了它還有很大的發展潛力; 電池製作工藝簡單——實驗室中常採用液相沉積、氣相沉積工藝、液相/氣相混合沉積工藝;

電池發電成本低——甚至有可能會比火力發電還低;

建築一體化潛力——鈣鈦礦型電池屬於薄膜電池，目前主要就是沉積在玻璃上，還可以透過控制各層材料的厚度和材質來實現不同程度的透明度，當然效率也會降低，不過這類應用是值得嘗試的。例如牛津大學的實驗室已經可以做出半透光（灰褐色）的電池。如果將採光與發電融為一體的太陽能電池開發順利，有望成為高樓大廈幕牆裝飾、車輛有色玻璃貼膜等的替代品。

二鈣鈦礦電池的劣勢：

材料有毒——鈣鈦礦電池材料含有鉛，不過鉛跟其他型別電池含有的砷、鎵、碲、鎘相比，簡直就是小巫見大巫。而美國西北大學也已研發出一種用錫代替鉛的鈣鈦礦太陽能電池，不過這種電池的轉換效率還只有6%，而且材料非常不穩定，目前處於研發初級階段;

材料不穩定——鈣鈦礦中的鉛容易氧化使碘揮發，且當晶體遇溼時則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發電，它很有可能分解滲出流到屋頂或土壤中;

電池壽命不長——目前，壽命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小時，由華中科技大學和洛桑聯邦理工學院合作研發。而傳統晶矽電池壽命一般可達到25年，比鈣鈦礦電池長得多。