為了研發出製造成本較低、轉換效率高的太陽能板，科學家們不斷研究鈣鈦礦太陽能，致力延長這種材料對光、熱的耐受性，最近美國科學家則有所突破，鹵化物鈣鈦礦不僅耐光熱還可以更有效地將光轉換成電。
現階段常見的矽晶太陽能電池製造成本較高，需要高溫與真空環境，因此有科學家瞄準比當今矽更便宜的人造材料：鹵化物鈣鈦礦，理論上來講，鈣鈦礦太陽能材料更容易獲得，製造過程所需的能源更少，製程也更簡易。
但鈣鈦礦會因為暴露在光和熱下而分解，這對以吸收日照為職的太陽能板來說，根本是一大缺陷。
對此美國洛杉磯加州大學團隊提出新的解方，在鈣鈦礦中添加少量的釹離子。鹵化物鈣鈦礦之所以能將光轉換成電，是因為重複的立方體網格結構，這些結構透過攜帶相反電荷的離子結合在一起，只是光和熱會讓帶負電離子彈出，破換晶體結構並降低能量轉換。
因此團隊瞄準用於麥克風、玻璃的「釹」，它帶有三個正電荷，嵌入鈣鈦礦晶體後有助於固定負電荷離子。研究人員為每 10,000 個鈣鈦礦分子添加了大約 8 個釹離子，然後測試材料在太陽能電池中的性能。
實驗指出，新型材料以最大功率在連續光照下超過 1,000 小時，轉換效率仍保持在 93% 左右，相較之下標準鈣鈦礦太陽能電池在相同條件下， 300 小時就損失一半的轉換效率；團隊還在沒有任何設備消耗電力的情況下連續照射太陽能電池，加速鈣鈦礦的降解，含釹鈣鈦礦設備在 2,000 多小時後仍維持 84% 轉換效率，一般的標準鈣鈦礦已經無法運作。
為了測試耐高溫特性，團隊也將太陽能電池加熱到攝氏 82 度，標準的鈣鈦礦電池完全無法轉換光線，而含釹鈣鈦礦在 2000 多個小時後，仍可保持約 86% 效率。
團隊確定釹有助於保護材料，加州大學洛杉磯分校奈米系統研究所成員 Yang Yang 認為，「這項研究有助於鈣鈦礦太陽能在未來兩到三年內進入市場。鈣鈦礦電池有望改變遊戲規則，可以用矽無法實現的方式大量製造，我們也確認一種添加劑，讓使材料性能變得更好。」
（首圖來源：UCLA）
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