孟買理工學院的研究團隊最近在鈣鈦礦雙面太陽能電池（Bi-PSCs）方面取得了重要突破，這一研究不僅提升了太陽能電池的效率，還為未來的太陽光電技術提供了新的可能性。研究顯示，在20度的傾斜角度下，這種電池可以達到高達90%的雙面性和26%的能量轉換效率。
研究背景
鈣鈦礦太陽能電池自2009年首次被提出以來，因其優異的光電轉換效率而受到廣泛關注。孟買理工學院的研究團隊針對雙面鈣鈦礦太陽能電池進行了深入的量化分析，探討了最佳反照率和傾斜角度對電池性能的影響。研究發現，當背面反照率提升至0.5且傾斜角度設置為20度時，電池的效率達到了最佳水平。
研究方法與結果
研究員Paul Ananta表示，研究過程使用多種表徵技術來分析雙面鈣鈦礦太陽能電池的特性，包括透過傾斜角度安排和底部反照率照明進行的朗伯反射效應。研究團隊設計的雙面太陽能電池核心元件是透明的氧化鋅銦（IZO）背接觸層，這一材料具有優良的導電性、高移動性和最佳透明度。具體而言，這種電池在前面照明時有效面積為0.175平方公分，而從背面照明時則為0.14平方公分。雙面鈣鈦礦太陽能電池整體結構包括透明的氟摻雜氧化錫（FTO）基板、氧化錫（SnO₂）製成的電子傳輸層（ETL）、鈣鈦礦吸收層、由 spiro-OMeTAD 和氧化鉬（MoOₓ）構成的空穴傳輸層（HTL），以及鈮鋅氧化物（IZO）層。
研究人員將實驗的光照控制在正面照射 1 Sun AM1.5G 的標準光源下，再調整傾斜角度，發現來自地面的朗伯反射使背照效率從達到到最高 18.82%，而這個結果是在傾斜 20 度時表現出來的。此外，研究人員發現，當背面反照率提升至 0.5 Sun 時，在 20 度傾角下實現了 26% 的最大效率與 89.3% 的雙面性。
技術優勢與未來展望
這項技術不僅提高了鈣鈦礦太陽能電池的效率，還顯示出其在實際應用中的潛力。隨著全球對可再生能源需求的增加，雙面鈣鈦礦太陽能電池有望成為未來光伏技術中的主流選擇。這種新型電池在不同環境條件下均表現出良好的性能，使其在各類應用中都具備競爭力；此外，隨著技術的不斷成熟，未來可能會有更多企業和研究機構投入到鈣鈦礦太陽能電池的商業化生產中。這將不僅促進再生能源技術的發展，也將對全球能源市場產生深遠影響。
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