據外媒報道，美國國家可再生能源實驗室(NREL)日前表示，已經設計了一種生產鈣鈦礦光伏電池的新方法，可以加速實現商業化。

鈣鈦礦光伏電池的制造通常是將不同的涂層依次添加到導電玻璃基板進行創建。然而，該實驗采用的“一步涂層”的新方法可以消除或合并其中一些步驟，簡化了鈣鈦礦光伏電池制造過程，并降低成本。

經過1200小時的連續運行和測試，該實驗室的研究團隊創造了這種高效的鈣鈦礦光伏電池，其功率轉換效率并保持其初始效率的90%以上。

鈣鈦礦光伏電池包括一個吸收陽光的鈣鈦礦層和相鄰的層，當陽光被吸收時，這些層提取相反的電荷。空穴傳輸層(HTL)就是這樣的可以吸引正電荷的一個層。

雖然鈣鈦礦可以在沒有空穴傳輸層(HTL)的情況下制造，但這些設備的效率低于全鈣鈦礦光伏電池。

美國國家可再生能源實驗室(NREL)化學與納米科學中心的博士后研究員鄭曉鵬解釋了采用的“一步溶液-涂層工藝”如何在一個涂層步驟中形成兩個不同的層——空穴傳輸層(HTL)和鈣鈦礦吸收體層。

這一過程消除了創建單獨空穴傳輸層的需要，而是創建了自組裝的單分子層，該層在鈣鈦礦結晶時用作空穴選擇性接觸。

鄭曉鵬表示，生產空穴傳輸層(HTL)和鈣鈦礦的簡化工藝減少了涂層和加熱步驟的數量，同時消除了對成本昂貴的空穴傳輸層(HTL)的材料的需求。

鄭曉鵬說：“使用可擴展的解決方案方法統一制造更薄空穴傳輸層(HTL)具有挑戰性，這也可能是商業化應用的障礙……我們采用的方法可以避免這個問題。”

他估計，消除之前創建空穴傳輸層(HTL所需的步驟并對其進行加熱可以將溶液處理時間減少三分之一。

美國國家可再生能源實驗室(NREL)材料、化學和計算科學理事會的高級研究Joseph Luther說：“即使這種方法沒有節省太多時間，它也帶來了一種概念，可以用這個新概念重新評估制造過程。”

鄭曉鵬表示，盡管這一方法最初是美國國家可再生能源實驗室(NREL)發現的，但來自其他機構的合作者可以復制和加強這一發現。

美國能源部國家可再生能源實驗室領導的能源混合有機-無機半導體能源中心(CHOISE)為理解不同的結晶層提供了技術支持。

德國柏林亥姆霍茲研究所(Helmholtz-Zentrum Berlin)的研究人員最近在研究中發現，金屬鹵化物鈣鈦礦制成的光伏電池效率很高。

總部位于意大利的可再生能源開發商Enel Green Power公司、National Solar Energy研究所的研究人員以及法國原子能和替代能源委員會(CEA)聲稱，他們開發的雙端串聯鈣鈦礦光伏電池的功率轉換效率達到26.5%。