钙钛矿太阳能电池基本上是由金属卤化物化合物构成，具有多种材料配方与排列组合，而最近日本大学团队成功在钙钛矿材料研究有所突破，团队将两种氧化钛层叠起制成电子传输层后，太阳能转换效率有望提高16.82%。
由于硅晶太阳能制程繁琐，需要真空与超过1,000℃的高温制造环境，现在已有许多科学家将研究目标转换到其他新兴太阳能电池技术，其中钙钛矿太阳能就是备受看好的生力军之一，除了可运用全溶液制成技术、在低温下制造，材料成本也相对低廉，更可透过喷涂与印刷技术来制造可挠或是大型电池。
钙钛矿太阳能的电池结构大多为阴极-电子传输层-钙钛矿的光吸收层（主动层）-电洞传输层-阳极，当电池吸收阳光时，会在主动层产生电子电洞对，科学家则运用传输层来控制电子与电洞，进而产生电流与电压。
而由金泽大学与东海大学（Tokai University）等大学组成的日本团队则看好暨透明又轻薄的氧化钛，决定以板钛矿与纯锐钛矿两种氧化钛材料制造成全新的电子传输层。
团队首先以低温、水性环保方法打造板钛矿纳米粒子，同时将溶液喷涂在透明玻璃与加热到450℃来制造锐钛矿层，之后再分别制出多相锐钛矿-板钛矿、板钛矿-锐钛矿组合与直接将锐钛矿跟板钛矿做成的单相电子传输层，这样一来科学家就可以比较与测量各种不同的型态、光学与结构特征，最终知晓哪种最适合用在太阳能电池。
实验指出，板钛矿电子传输层的功率转换效率已超越过去研究高达14.92%，锐钛矿-板钛矿则是16.82%。东海大学化学系副教授Koji Tomita表示，透过在锐钛矿层叠上板钛矿，团队未来有望将钙钛矿太阳能转换效率提高16.82%。
论文第一作者Md.Shahiduzzaman表示，这些材料与组合可让科学家更容易控制电子，可有效防止电荷在钛钙矿与电子传输层之间重新组合，最终得以提高太阳能转换效率。
研究团队未来也将持续最佳化电子传输层设计，希望可进一步加速钙钛矿太阳能的商业化进展，使人们在将来有一天能使用低成本又可挠的太阳能板。
Source：科技新报
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