西安交大科研人員在國際上率先開展鈣鈦礦薄膜制備技術(shù)研究，實現(xiàn)高質(zhì)量、低缺陷的錫基鈣鈦礦薄膜，成功地解決了非鉛鈣鈦礦太陽能電池的技術(shù)瓶頸，研究成果最近發(fā)表在國際頂尖期刊《先進材料》上。

基于甲基銨鉛碘鈣鈦礦太陽能電池，是光伏領域的一顆新星，其轉(zhuǎn)換效率從2009年的3%躍升到2016年的22%，短短七年的進展堪比其他類型太陽能電池幾十年的發(fā)展，成為國際上科研及產(chǎn)業(yè)領域關注的熱點，但是鉛的毒性和對環(huán)境的損害成為制約其發(fā)展的因素之一，發(fā)展非鉛鈣鈦礦太陽能電池意義重大。對于非鉛鈣鈦礦薄膜(錫基鈣鈦礦等)而言，其結(jié)晶特性、薄膜形態(tài)與缺陷等更難控制，這些缺陷成為導致其性能遭到破壞的重要因素，因此高質(zhì)量、低缺陷非鉛鈣鈦礦(錫基)薄膜的制備技術(shù)是突破其發(fā)展瓶頸的關鍵。

針對上述問題和技術(shù)難點，在國家重大科學研究計劃課題、國家自然基金面上課題支持下，西安交大電信學院吳朝新教授率領團隊系統(tǒng)地開展新型高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜制備技術(shù)、動力學過程及高性能非鉛鈣鈦礦太陽能電池的研究，在國際上率先采用“蒸鍍-旋涂”的鈣鈦礦薄膜制備技術(shù)，并基于這種技術(shù)成功解決了錫基鈣鈦礦成膜的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)高質(zhì)量低缺陷的錫基鈣鈦礦薄膜，國際上首次報道室溫制備甲瞇錫碘鈣鈦礦太陽能電池其柔性器件光轉(zhuǎn)換效率3.98%。

此項研究工作受到審稿專家的高度評價，認為是“解決目前非鉛(錫基)鈣鈦礦薄膜及其電池瓶頸的最有效方法之一”，是“實現(xiàn)更高效率錫基鈣鈦礦太陽能電池的基礎”。