鈣鈦礦太陽能電池這一次終于揚(yáng)眉吐氣，至少在效率上超過了晶硅電池，單結(jié)效率為28%！雖然是疊層電池，但這和普通晶硅電池的使用方法是一樣的，不需要額外的配件。況且鈣鈦礦能改變帶隙實(shí)現(xiàn)疊層電池是自身優(yōu)勢，不算開掛，效率高是發(fā)展的必然；硅比較刻板，帶隙不變，不能做疊層，效率提升空間太小。
實(shí)現(xiàn)28%效率的是南京大學(xué)的譚海仁教授，該電池經(jīng)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)JET第三方認(rèn)證，被收錄在最新發(fā)表的（Solar cell efficiency table）。這個(gè)《太陽電池世界紀(jì)錄表》的作者是馬丁格林（Martin A. Green），他被稱為太陽能電池之父，他功成名就后喜歡統(tǒng)計(jì)各種后起之秀的效率，大約6個(gè)月更新一次，像連續(xù)劇一樣。或許優(yōu)秀的人都喜歡在期刊上發(fā)連續(xù)劇吧~
譚教授半年內(nèi)已經(jīng)連發(fā)正刊兩篇，這次28%效率超過晶硅電池，是鈣鈦礦領(lǐng)域一次里程碑式的成果，影響力和引用次數(shù)自然不用說，所以大概率還是會(huì)在正刊上連載！
![第三篇正刊預(yù)告！他半年已發(fā)兩篇Science/Nature，刷連續(xù)??？]( "第三篇正刊預(yù)告！他半年已發(fā)兩篇Science/Nature，刷連續(xù)?。? src=")
不知道28%效率會(huì)投Nature還是Science，這種幸福的投稿煩惱想都不敢想。如果正刊編輯直接邀稿，那大概就是‘帝王’般的體驗(yàn)吧。
2022年1月，譚教授發(fā)的Nature已經(jīng)被引用37次了，這個(gè)工作實(shí)現(xiàn)了26.4%的鈣鈦礦-鈣鈦礦疊層電池效率，首次超過了單結(jié)鈣鈦礦電池效率的記錄。
他們開發(fā)了新的鈍化策略，大幅度增加了擴(kuò)散長度，達(dá)到5 um以上，將Pb-Sn鈣鈦礦太陽能電池的效率提高到22%以上，全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池效率為26.4%的，在最大功率點(diǎn)運(yùn)行600小時(shí)后，仍能保持90%以上的初始性能。
這個(gè)工作系統(tǒng)地調(diào)整1.8 eV帶隙混合鹵化物鈣鈦礦的組分，結(jié)合氣吹輔助結(jié)晶的刮涂方法，有效調(diào)控了結(jié)晶過程，提高了大面積薄膜的均勻性。為了抑制離子遷移，利用ALD制備阻擋層，提高器件重復(fù)性及穩(wěn)定性。。20平方厘米的器件實(shí)現(xiàn)了21.7%的認(rèn)證效率，并連續(xù)運(yùn)行500小時(shí)后保持了初始效率的75%。
有意思的是，在《太陽電池世界紀(jì)錄表-60》里有許多電池效率發(fā)展依舊緩慢，比如染料敏化電池，發(fā)展了30年，效率依舊只有12.25%。如果一個(gè)科研工作者至今還在從事染料敏化電池，那么他很可能得不到基金的支持，畢竟相比于鈣鈦礦電池的發(fā)展速度，染料敏化這個(gè)老前輩被拍在沙灘上十年了。
對(duì)于一個(gè)領(lǐng)域的判斷需要極高的視野高度，并且需要魄力和前瞻性意識(shí)。很多科研工作者堅(jiān)持一個(gè)領(lǐng)域，雖然幾十年也沒有多少進(jìn)步，但是一不小心就發(fā)了幾十篇‘柴米油鹽醬醋茶’類型的文章。
這樣一對(duì)比，前輩們?cè)谝延匈惖郎辖⒘耸召M(fèi)站，發(fā)文章過路費(fèi)很低；而后來者具有后發(fā)優(yōu)勢，在眾多賽道中，能夠選擇一條更加有前景的賽道，跑得更遠(yuǎn)。
1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pip.3595
2. https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.abn7696
3. https://www.nature.com/articles/s41586-021-04372-8.pdf
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