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鈣鈦礦將提供廉價太陽能電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1317次  |  2018年07月13日  

說起業(yè)界所謂的“超級材料”,相信不少人首先想到的會是藍(lán)寶石。沒錯,這種硬度超高的材料因?yàn)樘O果的青睞而備受關(guān)注。但除了藍(lán)寶石之外,科學(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中研發(fā)出了不少意義重大的超級材料。在太陽能電池領(lǐng)域,由鈣鈦礦制造的新一代太陽能電池板,有可能用比現(xiàn)行方案更低成本的方法將太陽能轉(zhuǎn)換為家庭用電。


一直以來,成本都是可再生能源發(fā)展中的最大障礙。當(dāng)前,使用晶體硅制作太陽能電池的成本和能源消耗依然非常高,然而,鈣鈦礦的出現(xiàn)讓太陽能變得越來越便宜。


鈣鈦礦(perovskite)于1839年被發(fā)現(xiàn),這種礦產(chǎn)的名字來源于發(fā)現(xiàn)它的俄羅斯礦物學(xué)家列夫-博羅夫斯基(LevPerovski)。


雖然鈣鈦礦被發(fā)現(xiàn)距今已經(jīng)有超過100年的時間了,但科學(xué)家直到現(xiàn)在才開始意識到這種材料的潛力。在2009年,使用鈣鈦礦制作的太陽能電池具備著3.8%的太陽能轉(zhuǎn)化率。到了2014年,這一數(shù)字已經(jīng)提升到了19.3%。相比傳統(tǒng)晶體硅電池超過20%的能效,這或許算不了什么,但這里還有其他兩個關(guān)鍵點(diǎn)需要考慮:首先,鈣鈦礦的能效僅在幾年的時間里就得到了大幅的提升,且科學(xué)家認(rèn)為,這種材料未來依然有提升的可能;其二,鈣鈦礦的成本要低得多。


鈣鈦礦是由特定晶體結(jié)構(gòu)所定義的一種材料類別,它們可以包含任意數(shù)量的元素,用在太陽能電池當(dāng)中的一般是鉛和錫。相比晶體硅,這些原材料要便宜得多,且能被噴涂在玻璃上,無需在清潔的房間當(dāng)中精心組裝。此外,鈣鈦礦制造的太陽能電池板可以吸收絕大部分的太陽光譜,而且可以在多重大氣條件下工作,而不是只能在太陽直射環(huán)境下工作。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

據(jù)了解,鈣鈦礦還能為電腦、平板等移動設(shè)備提供能源。


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