化合 池;(4)新型多元带隙梯度 Cu(In,  Ga)Se2 薄膜太阳能电池。其中，

物太 Cu(In, Ga)Se2 是一种性能优良太阳光吸收材料：因为具有梯度能带间

阳能 隙（也就是导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，可以扩大

电池 太阳能吸收光谱范围，从这一点进而显著的提高光电转化效率。在它

的基础上可以设计出光电转换效率明显提高的新型薄膜太阳能电池，

相比硅薄膜太阳能电池而言，光电转化率最高可达到的为 18%。迄今为

止，这种新型的薄膜太阳能电池，尚未发现有光辐射引致性能衰退效

应（SWE），并且它的光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板能

够提高 50~75%左右，换言之，其光电转化效率在薄膜太阳能电池中属

于世界的一流水平。

1。4  铁电材料在光伏材料中的优势及当前进展

光伏效应这一物理特性，在大多数的铁电材料中非常常见，是普遍的性质[6]。因为禁带 宽度较宽，所以导致它们的光电转化效率一般而言比较低。然而 BiFeO3，的发现，因其相比 于其他铁电材料更加狭窄的禁带宽度这一优点，并亦存在明显的光电效应，这一发现显然可 以把该材料作为太阳能电池的原料之一提上日程。

13 年，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及加州大学伯克利分校的研究人员所采用的 铁电材料是铋铁酸盐薄膜（BFO）[8]。该薄膜有一些有意思的性质：在大概几百 μm 的内，各 电畴规整且有序的排列着。其电畴形状为条状，隔壁的电畴则显现截然不同的极性。正因如 此，研究者能有“羊肠捷径”来细致入微的掌控其内置电场的精确位置及其电场强度，故最 大化的让微观尺度上的探索便捷的开展，更有甚者，也不用担心杂质原子所造成的误差，还 有多晶材料可能引起的偏差。文献综述

14 年，中科院电工所化合物薄膜太阳能电池研究组在普通钠钙玻璃上制备的铁电-半导体 耦合光伏器件，经中科院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心认证，其转化效率 达 11。3%[9]。

同年，相关研究者发现，通过改变 BFCO 薄膜的的应用条件，就能控制其吸收的光的波 长。譬如三层涂层，大概厚度为 200nm，就可以捕捉到不同波长的光。实验表明，与单层涂 层相比，三层涂层能将更多的光转化成电能，光电转化效率高达 8。1%，这在该领域内算得上 是一个重大突破。目前，研究小组准备把这种涂层覆在传统的单晶硅太阳能电池上面，他们 认为此举可以使太阳能电池的光电转化效率提高 18%-24%，同时延长电池的使用寿命。由于 这种新型光伏电池结构简单，制作容易，材料来源充足，因此其更高效，成本更低。

1。5  体系

铌镁酸铅一钛酸铅 Pb1-x(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3，简称 PMN-PT 弛豫铁电材料[10,11]

具有优异的介电和压电性能，在多层电容器等领域均有良好的应用前景。正是因

为这一体系的组分、结构与制备工艺很不一样，所以成为海内外的新型铁电材料

研究的焦点。在剖析 PMN-PT 体系现有合成技术的基础上，发展了一种能有效提

高 PMN-PT 组分均匀性的新合成方法——金红石先驱体法[12]，并相对应的搭建了

它的反应机制模型。结果表明：与铌铁矿先驱体法相比，金红石先驱体法可以制

备出晶粒细化、尺寸均匀、致密度和组分均匀性更好的 PMN-PT 陶瓷，其电容率