鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:727次 | 2020年04月14日
高效噴霧可令任何物體表面變太陽(yáng)能電池
據(jù)外媒報(bào)道,即使經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究,太陽(yáng)能電池板行業(yè)依然面對(duì)兩個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題困擾,即生產(chǎn)成本高昂,且使用效率也不高。但現(xiàn)在科學(xué)家將希望寄托于名為鈣鈦礦的材料,利用其制作的高效噴霧可令任何物體表面變成廉價(jià)的太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦是一種類(lèi)似水晶結(jié)構(gòu)、有吸光特性的有機(jī)金屬,重要成分為鈦酯鈣,這種成分在世界各地都有發(fā)現(xiàn)。
英國(guó)舍費(fèi)爾德大學(xué)研究人員稱(chēng)已經(jīng)找到一種噴霧工藝,可創(chuàng)造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
盡管鈣鈦礦已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)150多年,但直到最近科學(xué)家們才開(kāi)始研究其用途,發(fā)現(xiàn)其可以替代硅作為太陽(yáng)能電池板的半導(dǎo)體。
來(lái)自英國(guó)舍費(fèi)爾德大學(xué)的研究人員稱(chēng),他們已經(jīng)找到一種噴霧工藝,可以創(chuàng)造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。假如能夠成功,這無(wú)疑將具有重大意義。與硅相比,獲取鈣鈦礦的過(guò)程更為廉價(jià)。鈣鈦礦的吸光層非常薄,大約只有1微米,而硅吸光層至少有180微米厚。
另一個(gè)問(wèn)題,這種噴霧太陽(yáng)能電池效率如何?目前,研究人員可以做到鈣鈦礦薄層吸光11%的使用效率。而傳統(tǒng)太陽(yáng)能制造材料的吸光效率最高達(dá)19%,高效噴霧技術(shù)有望最終達(dá)到類(lèi)似水平。
這聽(tīng)起來(lái)似乎并不令人感到震動(dòng),但實(shí)際上,關(guān)于太陽(yáng)能電池板來(lái)說(shuō),近20%的吸光效率已經(jīng)非常高。硅電池的平均吸光效率也僅為25%。其他材料可能更高,但目前還不適合用于制造太陽(yáng)能電池板。
鈣鈦礦可均勻噴灑在任何物體表面形成薄層,有效吸收光。這層薄層可以用于作為汽車(chē)或移動(dòng)裝置太陽(yáng)能電池板,它不要標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板必需的平整表面。晶體硅電池板的結(jié)構(gòu)和特性不允許其表層有太大波動(dòng)。在手機(jī)上安裝太陽(yáng)能電池板?為何不行呢?可是,舍費(fèi)爾德大學(xué)研究人員謹(jǐn)慎表示,噴霧鈣鈦礦的吸光效率會(huì)隨著表面曲線程度有所降低。
但更為重要的是,高效噴霧太陽(yáng)能電池技術(shù)可以非常輕松地應(yīng)用。同樣的噴嘴可用于制造個(gè)人電子產(chǎn)品或汽車(chē)的小型太陽(yáng)能電池板,重要取決于表面覆蓋面積的大小。此外,鈣鈦礦方法也可被用于大規(guī)模生產(chǎn)廉價(jià)太陽(yáng)能電池,并且比硅電池容易操作。這些特點(diǎn)將大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的潛在成本。
將來(lái),鈣鈦礦可以取代硅作為太陽(yáng)能電池板的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在短短幾年中,這些太陽(yáng)能電池板的吸光效率將會(huì)從個(gè)位數(shù)接近硅電池的效率。最終,它可能成為我們可再生能源領(lǐng)域期盼已久的重大突破。