太陽能界黑馬？單晶鈣鈦礦電池轉換效率已達 21.9%

在各界研究團隊的努力下，鈣鈦礦太陽能的轉換效率已經超越目前市面上常見的太陽能板，但它們仍有不耐水氣、高溫與紫外光等難題，離商業化還有一段距離，最近沙烏地阿拉伯科學家或許已找出解決辦法，他們研發出耐用、且轉換效率達 21.9% 的單晶鈣鈦礦電池。

鈣鈦礦電池除了成本低、易於加工外，還具有優異的光學和傳輸性能，備受太陽能科學家愛戴，其中鈣鈦礦電池性能和穩定性皆取決於薄膜形貌（morphology），然而鈣鈦礦電池多是由無序或是有缺陷的多晶薄膜製成，這些多晶鈣鈦礦薄膜存在許多晶粒、晶界、孔隙和表面缺陷，會使電子與電洞對（載子）再結合，轉換效率難再提升。

因此來自沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學（KAUST）的團隊，決定用單晶薄膜取代多晶薄膜。與多晶鈣鈦礦相比，單晶鈣鈦礦擁有較高的結晶品質，光吸收範圍與熱穩定性也更佳，商業應用價值較高。

就以矽晶太陽能來說，單晶矽太陽能也因為組成原子均按照一定的規則與週期性的排列，純度更要求達 99.9999%，普遍來說單晶矽的轉換效率都比多晶矽太陽能還要高。

如今已有愈來愈多科學家關注到單晶鈣鈦礦的優勢，而 KAUST 亦然，最近便透過逆溫長晶（inverse-temperature crystal growth）技術，在兩片塗有聚合物塗層的基板中生長出鈣鈦礦單晶，研發出新型單晶甲基氨基碘化鉛（MAPbI₃）鈣鈦礦電池。