高效率又容易製作的超薄太陽電池登場
- 上線日期：2013/10/9 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
英國科學家最近利用一種具有鈣鈦礦(perovskite)結構的新興半導體材料，製作出光電轉換效率超過15%的薄膜太陽電池(thin-film solar cell)。該元件不僅幾何架構簡單，而且採用的氣相沉積法與傳統太陽電池製程相容，因此能輕易大量製作。
有機金屬三鹵化物(Organometal trihalide)是鈣鈦礦結構的半導體，最早是在2009年被應用在染料敏化太陽電池(dye-sensitized solar cell)中，批覆在二氧化鈦(TiO2)奈米微粒組成的薄膜表面，做為吸光材料。它的化學式是(CH3NH3)PbX3，其中Pb是鉛，而X為鹵族是元素如碘(I)、溴(Br)或氯(Cl)。這種材料吸收陽光後會產生電子與電洞，兩種電荷載子隨及分別被轉移至二氧化鈦及另一種材料，接著再被送至電極以產生電位差。這類太陽電池的光電轉換效率約在12%至15%之間。
最近，由牛津大學Henry Snaith及Michael Johnston領導的兩個研究團隊證實有機金屬三鹵化物不僅能強烈吸收光，本身也能傳輸電子及電洞，這意味著原先染料敏化太陽電池架構中採用的奈米結構，其實是多此一舉，因此製程可以大幅簡化。在新的太陽電池中，研究人員將有機金屬三鹵化物直接夾在正負電極之間，架構上與傳統的平面p-i-n太陽電池如出一轍。
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