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(shí)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)表在國際優(yōu)秀期刊《先進(jìn)材料》上。

基于甲基銨鉛碘鈣鈦礦太陽能電池，是光伏領(lǐng)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(jìn)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(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，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。有關(guān)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(dǎo)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(guān)鍵。

針對上述問題和技術(shù)難點(diǎn)，在國家重大科學(xué)研究計(jì)劃課題、國家自然基金面上課題支持下，西安交大電信學(xué)院吳朝新教授率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(xué)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(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低缺陷的錫基鈣鈦礦薄膜，國際上首次報(bào)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(xiàng)研究工作受到審稿專家的高度評價(jià)，認(rèn)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(shí)現(xiàn)更高效率錫基鈣鈦礦太陽能電池的基礎(chǔ)”。