鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1347次 | 2020年04月15日
鈣鈦礦太陽(yáng)能儲(chǔ)能電池轉(zhuǎn)化效率可達(dá)50%
太陽(yáng)能假如想同化石燃料競(jìng)爭(zhēng),就要更便宜高效的材料做幫手。據(jù)美國(guó)十一月十一日(北京時(shí)間)報(bào)道,科學(xué)家們?cè)谧钚卵芯恐邪l(fā)現(xiàn),以一種新式鈣鈦礦(catio3)為原料的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率或可高達(dá)50%,為目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率的2倍,能大幅降低太陽(yáng)能電池的使用成本。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。
盡管研究團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有演示以新材料為原料制造的高效太陽(yáng)能電池,此項(xiàng)研究已成為此前諸多研究強(qiáng)有力的補(bǔ)充,證明了擁有獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦有望改變太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的面貌。當(dāng)前市場(chǎng)上占主流的太陽(yáng)能電池以硅和碲化鎘為材料,達(dá)到目前的轉(zhuǎn)化效率歷時(shí)10多年;而鈣鈦礦只花了短短4年時(shí)間的研究,有鑒于此,即使業(yè)界保守人士也對(duì)鈣鈦礦非??春?。
該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、賓夕法尼亞大學(xué)能源創(chuàng)新研究中心聯(lián)合主任安德魯阿姆表示,以新式鈣鈦礦為原料制造的太陽(yáng)能電池能將大約一半的太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電力,為目前的2倍,因此,只需一半太陽(yáng)能電池就可供應(yīng)同樣的電力,這將大大減少安裝成本,從而讓總成本顯著降低。
另外,阿姆說(shuō),與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池材料不同,新材料并不要電場(chǎng)來(lái)出現(xiàn)電流,這將減少所需材料的數(shù)量,出現(xiàn)的電壓也更高,從而能新增能量產(chǎn)出;而且,新材料也能很好地對(duì)可見(jiàn)光做出反應(yīng),這對(duì)太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)意義重大。
研究人員也證明,新材料稍作改變就能有效地將不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力,科學(xué)家們可借此制造出擁有不同層的太陽(yáng)能電池,每層吸收不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)光,從而顯著提高能效。
不過(guò),有專家則強(qiáng)調(diào),盡管這些屬性非常有用,但阿姆團(tuán)隊(duì)要想制造出可用的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還有很長(zhǎng)的路要走。首先,這種太陽(yáng)能電池出現(xiàn)的電流很低。斯坦福大學(xué)的材料科學(xué)和工程學(xué)教授邁克爾邁克吉最近也表示:鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在面市之前,還要解決多個(gè)問(wèn)題,其中之一就是,鈣鈦礦的儲(chǔ)量并不充足。