日本钙钛矿太阳能电池效率达到15％ 全球首次获测试机构认可

日本国立研究开发法人物质材料研究机构（NIMS）5月1日宣布，“钙钛矿太阳能电池”的能源转换效率记录全球首次得到了国际标准测试机构的认可，转换效率达到15％。这是以光伏发电材料小组组长韩礼元为首的研发小组取得的成果。

“钙钛矿太阳能电池”是光吸收材料采用卤化物类有机-无机钙钛矿（CH3NH3PbI3）半导体的太阳能发电元件，自2009年首次作为太阳能电池材料公开以来，转换效率迅速提高，作为新一代太阳能电池受到了全球的关注。由于可以在基板和薄膜上涂布制造，利用印刷技术量产，蕴含着能较以往的太阳能电池大幅降低制造成本的可能性。

此前报道过的钙钛矿太阳能电池的转换效率，基本都是以小面积电池单元（约0.1cm2）获得的数值。以前有过转换效率20.1％（单元面积为0.0955cm2）的报告，但由于单元面积较小，测量的误差大，而且测量方法也未公开。基于可靠数据的钙钛矿太阳能电池发展，获得国际标准测试机构公认的能源转换效率是当务之急。

NIMS的研发小组通过改良发电层使用的钙钛矿的涂布方法，控制了表面的凹凸，提高了转换效率及其再现性。另外，电荷（载流子）输送层的材料以前吸湿性较高，会很快导致转换效率降低，因此新开发了吸湿性低、载流子迁移率高的材料，成功改善了稳定性。基于这些成果，将太阳能电池单元的面积扩大到了1cm见方以上，并通过改良元件的制作方法，使钙钛矿太阳能电池全球首次在国际标准测试机构（产业技术综合研究所光伏发电研究中心评估标准小组）实现了15％的公认转换效率。

NIMS表示，今后将以该成果为基础，开发性能更高的载流子运输材料，并通过控制钙钛矿太阳能电池的界面，实现更高的转换效率。