鈣鈦礦本身可以用作太陽能電池的活性材料，并且可以沉積成極薄的層狀息体，這為許多不同應(yīng)用打開了大門。目前，鈣鈦礦主要以疊層形式進行探索狗悔，沉積在傳統(tǒng)的硅太陽能電池上屉争。

太陽能電池板的效率越高，總系統(tǒng)成本就越低巡软，從住宅屋頂?shù)仁芟迏^(qū)域獲得的電力就越多檩讯。

隆基目前保持著硅太陽能電池效率的最高紀(jì)錄，略高于27%菌劲。該公司最近利用硅-鈣鈦礦疊層實現(xiàn)了34.6%的效率干跛。德國弗勞恩霍夫太陽能研究所(Fraunhofer ISE)的研究人員模擬了疊層的實際效率，最高可達(dá)39.5%祟绊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硅本身的效率楼入。

Caelux 首席技術(shù)官 Ernest “Charlie” Hasselbrink 表示，鈣鈦礦串聯(lián)材料可用于各種規(guī)模的太陽能產(chǎn)品和項目久免，從移動設(shè)備到公用事業(yè)規(guī)模的太陽能項目浅辙，但最令人興奮的直接應(yīng)用之一可能是屋頂太陽能。

2T 或 4T

目前業(yè)界正在探索兩種主要架構(gòu)：兩端(2T)和四端(4T)架構(gòu)阎姥。4T串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩個電池之間具有獨立的電氣連接，而2T架構(gòu)則是串聯(lián)的鸽捻。

雖然隆基創(chuàng)下的串聯(lián)電池紀(jì)錄是基于2T架構(gòu)創(chuàng)造的呼巴，該架構(gòu)的效率提升略高，但哈塞爾布林克認(rèn)為4T串聯(lián)電池的應(yīng)用前景更佳御蒲，原因如下衣赶。隨著人們不斷探索鈣鈦礦化學(xué)技術(shù)，以提高該領(lǐng)域的可靠性和長期性能厚满，4T架構(gòu)或?qū)檠芯咳藛T提供更靈活的選擇府瞄。

首先，4T鈣鈦礦可以放置在與硅太陽能電池完全分離的基板上斤卒，而2T則不能蹂孽。這一點可能很重要，因為它可以減少鈣鈦礦開發(fā)人員對基板選擇的限制囚誓，從而可能帶來更耐用的設(shè)計酸穗。性能的耐久性仍然是鈣鈦礦在實際應(yīng)用中需要解決的核心問題。

“我們的方法是启孔，把材料涂在玻璃上方蜡，這樣我們的客戶，也就是傳統(tǒng)的硅組件制造商键羡，幾乎不需要做任何改變锚拳，”哈塞爾布林克說。“他們可以按照自己的方式生產(chǎn)面板。”

此外销泽，4T 為帶隙設(shè)計提供了更好的靈活性杂蒙。帶隙是指將半導(dǎo)體中的電子激發(fā)到更高能態(tài)所需的最小能量。對于 2T 串聯(lián)結(jié)構(gòu)企悦，電流必須匹配台腥，這意味著一旦選定了電池的帶隙，鈣鈦礦電池帶隙的靈活性就會受到限制绒北。而 4T 則提供了更寬的解空間黎侈，為更穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)提供了更大的靈活性。

哈塞爾布林克表示闷游，通過將4T鈣鈦礦放置在其自身的基底上峻汉，它們可以受益于化學(xué)、機械和電氣隔離脐往。通常休吠，2T串聯(lián)結(jié)構(gòu)會沉積在硅電池的紋理表面上，這會帶來略微更好的光吸收效果业簿，但這也可能給鈣鈦礦開發(fā)人員在探索不同的化學(xué)和機械配置時帶來限制瘤礁。

“為什么要為了一點小利益而限制解決空間呢?”哈塞爾布林克說。

Hasselbrink 表示梅尤，4T 串聯(lián)結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)勢在于柜思，它必須實現(xiàn)電壓匹配而非電流匹配，這有利于工藝和設(shè)計靈活性巷燥。超過 10-15% 的電流失配會對電池的耐用性造成重大挑戰(zhàn)触擎，如果旁路不當(dāng)，會導(dǎo)致電池溫度過高的闹。相比之下博旬，4T 串聯(lián)結(jié)構(gòu)是電壓匹配的。

“太陽能電池的電壓與輻照度的依賴關(guān)系很小——即使輻照度下降一半翼养，電壓也只會下降約5%剪妥。”哈塞爾布林克說道，“這不足以造成任何嚴(yán)重的不匹配瞭阔、性能損失或可靠性問題管剂。”

可擴展性

哈塞爾布林克表示，鈣鈦礦所實現(xiàn)的許多引人注目的領(lǐng)先效率都是采用非經(jīng)濟可行的工藝實現(xiàn)的撵靴，并且往往忽略了可能大規(guī)模出現(xiàn)的制造缺陷問題崇槽。

他表示，Caelux 在開發(fā)實驗室流程時充分考慮了可擴展性招砌，使用的設(shè)備要么是小型設(shè)備秆廉，要么是由與生產(chǎn)設(shè)備相同的供應(yīng)商生產(chǎn)的策洒。他表示，這種方法簡化了從研究到制造的過渡顽腾。

注重耐用性

哈塞爾布林克警告說近零，研發(fā)界可能過于注重效率的提高，而應(yīng)該更多地關(guān)注耐用性和可靠性抄肖，這仍然是鈣鈦礦最重要的創(chuàng)新因素久信。

“國家可再生能源實驗室的效率圖表讓學(xué)術(shù)團隊有機會通過實現(xiàn)最佳效率，在世界舞臺上揚名立萬漓摩，”哈塞爾布林克說道裙士。“創(chuàng)建類似的耐久性圖表可能具有巨大的價值：在精心策劃的戶外測試以及特定的標(biāo)準(zhǔn)化加速測試(可提供更快的反饋)中，都展現(xiàn)出最佳性能管毙。”

他說腿椎，實驗室重視報告的可靠性可能會引導(dǎo)研究界朝著更重要的方向發(fā)展。