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钙钛矿太阳电池新技术

2014-11-27 10:15:54 作者:taiyangku 来源:点击:
据外媒报道,即使经过数十年的研究,太阳能电池板行业依然面临两个基础问题困扰,即生产成本高昂,且使用效率也不高。但现在科学家将希望寄托于名为钙钛矿的材料,利用其制作的高效喷雾可令任何物体表面变成廉价太阳能电池。

钙钛矿是一种类似水晶结构、有吸光特性的有机金属,主要成分为钛酯钙,这种成分在世界各地都有发现。尽管钙钛矿已经被发现150多年,但直到最近科学家们才开始研究其用途,发现其可以替代硅作为太阳能电池板的半导体。

来自英国舍费尔德大学的研究人员称,他们已经找到一种喷雾工艺,可以创造高效钙钛矿太阳能电池。如果能够成功,这无疑将具有重大意义。与硅相比,获取钙钛矿的过程更为廉价。钙钛矿的吸光层非常薄,大约只有1微米,而硅吸光层至少有180微米厚。

目前,研究人员可以做到钙钛矿薄层吸光11%的使用效率。而传统太阳能制造材料的吸光效率最高达19%,高效喷雾技术有望最终达到类似水平。

钙钛矿可均匀喷洒在任何物体表面形成薄层,有效吸收光。这层薄层可以用于作为汽车或移动装置太阳能电池板,它不需要标准太阳能电池板必需的平整表面。晶体硅电池板的结构和特性不允许其表层有太大波动。在手机上安装太阳能电池板?为什么不行呢?可是,舍费尔德大学研究人员谨慎表示,喷雾钙钛矿的吸光效率会随着表面曲线程度有所降低。

但更为重要的是,高效喷雾太阳能电池技术可以非常轻松地应用。同样的喷嘴可用于制造个人电子产品或汽车的小型太阳能电池板,主要取决于表面覆盖面积的大小。此外,钙钛矿方案也可被用于大规模生产廉价太阳能电池,并且比硅电池容易操作。这些特点将大大降低太阳能发电的潜在成本。

将来,钙钛矿可以取代硅作为太阳能电池板的技术标准。在短短几年中,这些太阳能电池板的吸光效率将会从个位数接近硅电池的效率。最终,它可能成为我们可再生能源领域期盼已久的重大突破。


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