美英科學家用新方法改進鈣鈦礦太陽能電池

一個美英研究團隊報告說，他們用一種新方法加工製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。鈣鈦礦材料是指一類陶瓷氧化物，因類似結構最早在天然鈣鈦礦中被發現而得名。用鈣鈦礦材料可以製成太陽能電池，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，製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20.3％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，而製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，然後在常溫下噴塗在玻璃上。

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，用錫製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製成的鈣鈦礦太陽能電池和用錫製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，是後者從未具備的。

這一研究成果發表在新一期《科學》雜誌上。研究負責人之一、美國斯坦福大學材料科學與工程學院教授邁克爾·麥吉說，鈣鈦礦材料很有希望用來製造高效太陽能電池，同時降低製造成本。另一負責人、英國牛津大學物理學教授亨利·斯奈思也認為，鈣鈦礦太陽能電池具有諸多優點，在可製造性和穩定性得到證明的情況下，將為光伏產業帶來變革。

TAG:cnBeta |

※美研究人員改進太陽能存儲方法
※美韓大學教授聯合改進柔性超級電容器，能量密度性能直逼電池
※科學家找到改進癌症療法的「關鍵」
※全新透明導電薄膜將改進太陽能電池效率
※中國科學家正在改進霍爾推進器，邁出未來太空旅行革命性的一步
※科學家再次利用3D列印指紋改進指紋識別技術
※科學家們通過改進步兵的盔甲性能可為其提供更強有力的保護
※美：中國潛艇靜音技術改進讓人擔心，給美在太平洋活動添麻煩
※MIT科學家放下身段改進開源3D列印假手
※改進振動流化乾燥技術 開啟節能環保大門
※改善醫療服務 · 我們在行動｜廣州醫科大學附屬第五醫院：「十大亮點」持續改進服務
※全新的iOS微軟車庫應用可幫助學生改進寫作技巧
※新技術改進海上油氣交叉作業
※用新技術給F-35貼膜，洛馬改進隱身膜噴塗方法
※科學家們通過改進步兵的盔甲性能，可為其提供更強有力的保護
※澳門專業人才引進：歷史、現狀與改進〡港澳研究·獨家首發
※AK修正主義：用西方設計改進卡拉什尼科夫步槍
※從貝葉斯角度，看深度學習的屬性和改進方法
※改進基因測序方法 有效簡化基因建庫儀器配置