太阳能电池的转换效率还能提高多少？
据外媒报道，受昆虫眼睛的蜂窝型结构启发，斯坦福大学的科学家团队发现了一种研发钙钛矿太阳能电池的关键方法，这种方法将使电池更持久耐用。钙钛矿太阳能电池比传统的硅太阳能电池便宜且容易制造。这种钙钛矿材料用于太阳电池最早是在2009年。然而这种材料面临的一个问题是，与普通的硅太阳能电池相比，钙钛矿的盐状晶体结构使其非常脆弱。
包括太阳能屋顶在内的绝大多数太阳能设备都是扁平设计。而水分、空气、热量，甚至长时间的阳光照射会使包括钙钛矿太阳能电池的太阳能设备容易损坏。为了解决这个问题，斯坦福大学的科学家团队从自然界寻找开发灵感——或更具体地观察昆虫的眼睛。他们苍蝇的眼睛由数千个六边形排列的感光体单元组成，并受到一种“支架”的保护。
该团队决定遵循这一模式，并且研发了一种蜂窝型钙钛矿微电池，其受到一个由低成本环氧树脂构成的宽度为0.02英寸的六边形支架的保护。研究人员发现这种支架使得电池对裂缝的抵抗力更强，对电池将太阳光转化为电能的效率几乎没有影响。该团队还测试了蜂窝状太阳能电池的耐受极端条件的能力，将其暴露于85ºC温度下和85％湿度下，能持续使用六周。
目前科学家研发的太阳能电池的转化效率有多少？
太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。现在，两种不同的太阳能设备已经打破了三项记录，其中一项则是能将最高的太阳能转换效率提升到50%。这项最高荣誉由国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，以下简称NREL）的研究人员获得，他们开发了一种新的太阳能电池，其效率高达47.1%。
这使得其成为了世界上最高效的太阳能电池--至少目前是这样。据了解，这款设备即六-接合点III-V太阳能电池，其由六种不同类型的光敏层组成。每一种是由不同的III-V材料组成，以它们在元素周期表上的位置命名，这些材料从光谱的不同部分收集能量。据悉，该太阳能电池比人的头发还薄，总共约有140层。同样值得注意的是，这个纪录是在光聚焦下被打破的，此时的光强度是自然光强度的143倍。
虽然这种设计的效率在实际应用中会明显下降，但研究团队表示，这种设备可以用一面镜子将阳光聚焦到电池上。另外，该研究小组还测试了这种电池在相当于一个太阳的光照下的变化，此时该电池仍能达到39.2%的效率记录。在另外一项研究中，来自柏林亥姆霍兹中心(HZB)的研究人员打破了一项不同的效率记录，该团队打造的是一种新型串联太阳能电池。
串联太阳能电池是指具有两种不同类型的光敏层电池。在这个设备中，一层是钙钛矿，一层是铜、铟、镓和硒的混合物--研究小组称其为CIGS。其中，CIGS层的厚度在3到4微米之间，覆盖在表层的钙钛矿层厚度则只有0.5微米。这两种材料配合得非常好，因为钙钛矿可以收集可见光，而CIGS可以收集红外线。为了改善两层之间的接触，研究小组在它们之间添加了一层铷原子。
