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Los Alamos National Laboratory科學(xué)家Aditya Mohite（左）和Wanyi Nie正在完善用于太陽(yáng)能電池的鈣鈦礦晶體的生長(cháng)技術(shù)
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）近期的Science期刊報道了關(guān)于Los Alamos National Laboratory研究人員開(kāi)發(fā)的一項新型溶液熱澆鑄技術(shù)，用于生長(cháng)高效的可重復的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
領(lǐng)導該項目的Los Alamos科學(xué)家Aditya Mohite表示：“鈣鈦礦晶體為未來(lái)開(kāi)發(fā)低成本、基于太陽(yáng)能的清潔能源解決方案提供了一條有希望的途徑。”
采用復雜高溫晶體生長(cháng)工藝制備高純度、大面積、芯片級單晶半導體光伏元件被認為是高效太陽(yáng)能技術(shù)的未來(lái)。由有機-無(wú)機鈣鈦礦構成的太陽(yáng)能電池效率與硅太陽(yáng)能電池接近，但其存在一些致命的缺陷，限制了商業(yè)應用。Los Alamos的技術(shù)成功解決了這個(gè)問(wèn)題。
研究人員制備了由大晶粒鈣鈦礦材料構成的太陽(yáng)能電池，其接近18%的效率是目前已報道的鈣鈦礦光電轉換器件中最高的。電池與電池間極小的差異導致的無(wú)滯后的光伏響應，是鈣鈦礦器件穩定運行的根本瓶頸。
“對大晶粒鈣鈦礦材料進(jìn)行表征和建模以減少體相缺陷、提高載流子遷移率，從而提高其性能。”Mohite說(shuō)，“我們已經(jīng)證實(shí)了其結晶質(zhì)量與高質(zhì)量半導體（如硅和砷化鎵）相當。”
研究人員預測他們的這種晶體生長(cháng)技術(shù)將推動(dòng)制備高效太陽(yáng)能電池必需的芯片級晶體鈣鈦礦的合成，還有望應用于溶液法合成的那些受多分散性、缺陷與晶界復合所困擾的薄膜材料體系。
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