日本科學技術振興機構（JST）與京都大學12月8日宣布，發現了可改善名為“鈣鈦礦太陽能電池”的高效率太陽能電池的不穩定性，將電壓提高至理論極限的設計指針。

開發的鈣鈦礦太陽能電池的截面圖
由下而上依次為FTO透明電極層（負極）、TiO2致密層（電子輸送層）、鈣鈦礦層（發電層）、spiro-OMeTAD層（空穴輸送層）、金電極層（正極）（出處：JST）

鈣鈦礦太陽能電池可通過印刷作為材料的溶液來輕松制作，作為能大幅降低制造成本的太陽能電池備受期待。似已有了20％以上的轉換效率報告，其作為新一代太陽能電池吸引著人們的目光。

不同粒徑（膜厚）的鈣鈦礦太陽能電池的電流-電壓曲線（出處：JST）

但在不同的測量條件下，表示太陽能電池性能的電流-電壓曲線（I-V曲線）會發生變化，所以無法定量解明發電特性與元件結構的關系。

此次，在JST的“戰略性創造研究推進事業”中，京都大學的研發小組制作了發電特性不易變化的鈣鈦礦太陽能電池，查明了電流和電壓的損耗機制。據稱，以獲得的設計指針為基礎，有望實現能源轉換效率逼近結晶硅型的鈣鈦礦太陽能電池。

研發小組利用轉換效率為19％以上的鈣鈦礦太陽能電池分析了發電機制發現，電流幾乎沒有發生轉換損耗。電壓則在捕獲承載電流的電荷載體的區域（阱區）存在電壓損耗。因此稱，如果能將阱區的密度降至一定水平以下，則電流的發生效率幾乎可達100％，電壓也能提高至理論極限。

研究中，制作了比較致密平滑的鈣鈦礦膜，實現了效率高、再現性良好的元件。另外，為了研究構成發電層的鈣鈦礦結晶的粒徑對發電特性變化的影響，對負極采用TiO2致密膜，優化了元件構造。