日本沖繩科技技術(shù)大學(xué)院（OIST）近日成功研發(fā)新型無(wú)機(jī)鈣鈦礦電池，可望降低太陽(yáng)光電成本與解決鈣鈦礦電池遇熱降解挑戰(zhàn)，并同時(shí)滿(mǎn)足高效率與穩(wěn)定性等要求。

身為最受歡迎的綠能產(chǎn)業(yè)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，目前市占率最高的太陽(yáng)光電為硅晶電池，但長(zhǎng)江后浪推前浪，新興鈣鈦礦電池也正虎視眈眈盯著市占第一寶座，其光吸收效率高，成本也比硅晶電池還便宜，更可溶解在溶液中，再?lài)娡康交纳?，如解決穩(wěn)定性跟遇熱劣化等難題，未來(lái)將無(wú)可限量。

根據(jù)《AdvancedEnergyMaterials》的研究，有別于以往有機(jī)鈣鈦礦電池，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型電池為無(wú)機(jī)電池，這是一項(xiàng)重大改變，因?yàn)橛袡C(jī)材料通常不耐熱，遇熱容易衰退。

太陽(yáng)能電池長(zhǎng)時(shí)間日照曝曬后會(huì)變得非常燙，導(dǎo)致光轉(zhuǎn)換效率下降，因此材料熱安定性居太陽(yáng)光電研發(fā)關(guān)鍵地位，研究人員則借由無(wú)機(jī)代替有機(jī)材料，讓鈣鈦礦太陽(yáng)能電池更加穩(wěn)定。OIST能源材料與表面科學(xué)部門(mén)ZonghaoLiu表示，無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池曝曬300小時(shí)之后，光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）僅下降8%。

不過(guò)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光吸收效率比有機(jī)無(wú)機(jī)混成材料（organic-inorganichybridmaterial）還要低，因此研究人員利用錳來(lái)提高電池性能，借由錳改變材料晶體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步提高光捕獲能力。Liu表示，就像我們用鹽巴來(lái)提味，當(dāng)團(tuán)隊(duì)在電池添加錳時(shí)，可改變太陽(yáng)能電池特性。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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且為防止因熱度造成電池劣化，新型無(wú)機(jī)鈣鈦礦電極以碳取代舊有的黃金。與要高溫與真空環(huán)境的黃金材料相比，這種電極很明顯更便宜跟易于生產(chǎn)，碳也可以直接印刷在太陽(yáng)能電池上。

▲新型無(wú)機(jī)鈣鈦礦電池由多層材料組成，底部為僅有幾毫米厚的玻璃，第二層為透明導(dǎo)電材料FTO，上方是由二氧化鈦組成的電子活性層與光敏性（photoactive）鈣鈦礦，最上層則是碳。

目前團(tuán)隊(duì)仍持續(xù)研究該新型電池效率和耐用性，希望未來(lái)可將光電轉(zhuǎn)換效率從6.14%提升到商業(yè)化地步。有鑒于鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率已從2009年的3.81%，提升至可與硅晶電池比擬的22%，在如此短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)步神速，這類(lèi)電池應(yīng)用與發(fā)展備受看好。