貼合在一起的兩種太陽能電池的截面圖。上為鈣鈦礦太陽能電池，下為CIGS類太陽能電池

美國斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過在現(xiàn)有太陽能電池上層疊使用鈣鈦礦材料的太陽能電池（鈣鈦礦太陽能電池），可以有效提高轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)論文已發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《EnergyampEnvironmentalScience》上。論文中指出，這項技術(shù)可以低成本提高硅類太陽能電池和CIGS類太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。

鈣鈦礦材料是指3個元素或分子（A、B、X）的化學(xué)式為ABX3的晶體結(jié)構(gòu)（鈣鈦礦結(jié)構(gòu)）材料。A構(gòu)成立方晶體，X位于立方晶體各面的中心、構(gòu)成八面體，而B位于立方體與八面體共同的中心。由于A和B多為過渡金屬，X多為氧原子，因此還表記為ABO3等。其中，鈣鈦礦材料的始祖鈦酸鈣（CaTiO3）就是這種結(jié)構(gòu)材料的一個典型的例子。

最近，在太陽能電池上采用鈣鈦礦材料的技術(shù)備受關(guān)注。這是因為，在染料敏化太陽能電池的色素部分采用鈣鈦礦材料的鈣鈦礦敏化太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在最近5年里迅速提高，有的開發(fā)品的轉(zhuǎn)換效率甚至超過了20％。這種鈣鈦礦材料中，A為鉛（Pb）、B為CH3NH3等有機(jī)分子、X為碘（I）等鹵素元素這樣的構(gòu)成非常多。

斯坦福大學(xué)也嘗試在現(xiàn)有太陽能電池上層疊由Pb和I構(gòu)成的鈣鈦礦型太陽能電池，來提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。鈣鈦礦材料層可通過涂布工藝形成，成本較低。因此，這樣能以低成本提高轉(zhuǎn)換效率。

斯坦福大學(xué)表示結(jié)果令人印象深刻。具體來說，在轉(zhuǎn)換效率僅11.4％的硅類太陽能電池上層疊轉(zhuǎn)換效率為12.7％的鈣鈦礦太陽能電池，其整體的轉(zhuǎn)換效率提高到了17％。

另外，在轉(zhuǎn)換效率為17％的CIGS類太陽能電池上層疊轉(zhuǎn)換效率為12.7％的鈣鈦礦太陽能電池后，整體的轉(zhuǎn)換效率提高到了18.6％。

層疊方法是機(jī)械疊層，也就是將各自獨(dú)立的鈣鈦礦太陽能電池和現(xiàn)有太陽能電池的各單元貼合在一起。

斯坦福大學(xué)指出，層疊時的關(guān)鍵是如何使貼合面上的電極接近透明。具體方法是，用噴射法在PET薄膜上涂布銀（Ag）納米線，制成非常薄的Ag納米線層，然后將其轉(zhuǎn)印到鈣鈦礦材料層上，制成電極。（記者：野澤哲生）