央廣網(wǎng)上海9月11日消息(記者吳善陽 唐奇云)僅在全球太陽能豐沛的戈壁沙漠地區(qū)進(jìn)行鋪設(shè)，低成本的鈣鈦礦太陽能電池所發(fā)出的電能就可滿足全球能源需要——這一設(shè)想很快就有可能變成現(xiàn)實(shí)。近日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓禮元教授團(tuán)隊(duì)的研究成果“A solvent-and-vacuum-free route to large-area perovskite films for efficient solar modules”（無溶劑免真空條件下的大面積鈣鈦礦薄膜和高效太陽能電池模塊制備），該團(tuán)隊(duì)使用更加經(jīng)濟(jì)安全的新方法制備出比蟬翼還薄數(shù)十倍的大面積鈣鈦礦薄膜，向?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模低成本太陽能發(fā)電的目標(biāo)邁出了重要的一步。如果這種鈣鈦礦太陽能電池成功產(chǎn)業(yè)化，就無需依賴政府政策資助，便可成為市場(chǎng)主流的發(fā)電方式。

上海交大材料科學(xué)與工程學(xué)院楊旭東研究員和韓禮元教授為共同通訊作者，陳漢博士、葉飛博士、唐文濤為共同第一作者。上海交通大學(xué)、日本材料物質(zhì)研究所、蘇州黎元新能源科技公司、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院為合作研究單位。

交大團(tuán)隊(duì)制備大面積新型太陽能電池模塊，首次認(rèn)證效率的誕生

人類社會(huì)的發(fā)展對(duì)能源的需求與日俱增，而煤炭、石油等傳統(tǒng)化石能源卻因不斷消耗而逐漸匱乏，引發(fā)能源問題的同時(shí)還帶來巨大的環(huán)境問題。太陽能取之不盡、用之不竭，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光伏技術(shù)，成為解決人類能源危機(jī)最具潛力的科技之一。然而，目前太陽能光伏電池制備成本較高、工藝復(fù)雜，如果沒有國(guó)家的政策支持，便難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

據(jù)介紹，太陽能電池是利用“光電效應(yīng)”發(fā)電的：在光的照射下，電池中光電材料內(nèi)部的電子會(huì)被光子激發(fā)出來而形成電流，于是就有了電。目前太陽能電池中的光電材料普遍使用的是硅材料，硅電池的光電能量轉(zhuǎn)換效率較高，但它的制作成本也高，而且在制作過程中需要消耗大量化石能源、產(chǎn)生污染環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。于是迫切需要發(fā)展新一代低成本太陽能電池。

“鈣鈦礦材料2009年首次應(yīng)用于光伏技術(shù)，短短幾年時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率屢屢取得突破，它的光電能量轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)快速增長(zhǎng)到22.1%，超過了多晶硅太陽能電池的效率水平，而發(fā)電成本卻低于硅電池。因此，鈣鈦礦太陽能電池被評(píng)價(jià)為光伏研究領(lǐng)域極具競(jìng)爭(zhēng)力、最有希望實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)電的光伏技術(shù)?！表n禮元介紹說。