鈣鈦礦電池：太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)新星？

訊：導(dǎo)言：美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）發(fā)布了截止2014年初各類太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀(jì)錄。目前轉(zhuǎn)換效率的最高記錄是由夏普生產(chǎn)的聚光型三結(jié)太陽(yáng)能電池創(chuàng)造的，高達(dá)44.4%。而本文要介紹的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在統(tǒng)計(jì)時(shí)是17.9%，但實(shí)際上目前鈣鈦礦太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率已被提高到了19.3%。

太陽(yáng)能電池）并不是用這個(gè)礦石材料制成的，而是使用了與鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)相似的化合物。

　　2、鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)：

　�。ㄢ}鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖）

　　鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)是ABX3的形式。這種結(jié)構(gòu)在每個(gè)角共享一個(gè)BX6正八面體，其中B是金屬陽(yáng)離子（Sn2+或Pb2+），X是一價(jià)陰離子（Cl-，Br-或I-）。鈣鈦礦中的陽(yáng)離子A被用來(lái)抵消電荷使材料達(dá)到電中性，它可以是半徑較大鹼金屬離子等，甚至可以是一個(gè)分子。

　　這種奇特的晶體結(jié)構(gòu)讓它具備了很多獨(dú)特的理化性質(zhì)，比如吸光性、電催化性等等，在化學(xué)、物理領(lǐng)域有不小的應(yīng)用。鈣鈦礦大家族里現(xiàn)已包括了數(shù)百種物質(zhì)，從導(dǎo)體、半導(dǎo)體到絕緣體，范圍極為廣泛，其中很多是人工合成的。太陽(yáng)能電池中用到的鈣鈦礦（CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbCl3等）屬于半導(dǎo)體，有良好的吸光性。