新方法改進鈣鈦礦太陽能電池成本低效率高

機械泵2019年07月08日

新方法改進鈣鈦礦太陽能電池成本低效率高

一個美英研究團隊報告說,他們用一種新方法加工制造鈣鈦礦太陽能電池,使其光電轉換效率接近傳統的硅基太陽能電池,但成本便宜很多。

鈣鈦礦材料可以制成太陽能電池,光電轉換效率較高,近年來科學界一直看好其前景。但是它也有性能不穩定、易衰減的缺陷,一直沒有成熟的產品。

美國斯坦福大學和英國牛津大學的研究人員用錫混合鉛、銫、碘等其他幾種常用物質,制造出新型鈣鈦礦材料。與目前的太陽能電池材料單晶硅相比,這種鈣鈦礦材料更薄,柔性更好,造價也更便宜。

據介紹,他們設計了一種新的、由兩個串聯的全鈣鈦礦太陽能電池組成的發電設備,能以20

新方法改進鈣鈦礦太陽能電池成本低效率高

.3%的綜合效率將太陽光能轉化為電能,光電轉換效率已接近現在市面上的硅基太陽能電池。

研究人員說,鈣鈦礦太陽能電池串聯設備造價較低。生產硅基太陽能板首先需要加工成單晶硅,工藝要求1600攝氏度的高溫,而制造鈣鈦礦太陽能電池,在實驗室里就可以對錫、鉛等常見物質加工,然后在常溫下噴涂在玻璃上。

鈣鈦礦材料的穩定性一直是一個問題。安裝在屋頂的硅基太陽能板通常能用25年甚至更長時間,但有些鈣鈦礦材料在潮濕或光照環境中退化很快。以前的實驗顯示,用錫制成的鈣鈦礦材料特別不穩定。

研究人員將他們用錫混合多種物質制成的鈣鈦礦太陽能電池和用錫制成的鈣鈦礦太陽能電池在100攝氏度的環境中放置了4天,發現前者的熱穩定性和空氣穩定性非常好,是后者從未具備的。這一研究成果發表在新一期《科學》雜志上。

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