當前位置: 集邦新能源網 > 產業(yè)資訊 > 正文

鈣鈦礦或讓太陽能變得更便宜

作者: | 發(fā)布日期: 2018 年 01 月 11 日 14:44 | 分類: 產業(yè)資訊

太陽能發(fā)電已逐漸改變世界各國的電力市場占比,而研究人員認為,未來太陽能將變得更高效、更便宜,關鍵材料就在于一種被稱為鈣鈦礦的晶體全面開發(fā)。

太陽能電池領域長江后浪推前浪,而鈣鈦礦電池目前被認為是繼傳統(tǒng)矽電池之后最有前途的接班人,自 2009 年首次報導曝光至今,短短數(shù)年就已被證明具有高達 22% 的轉換效率,幾乎與傳統(tǒng)硅電池旗鼓相當,而這位新人還有可觀的成長空間,但硅電池的效率已長時間停滯在 25% 左右。

迄今為止,鈣鈦礦的表現(xiàn)超越其他所有新型太陽能材料,比如染料敏化太陽能電池(DSSC)、有機太陽能電池等,其快速發(fā)展讓許多科學家對其持樂觀態(tài)度。

染料敏化太陽能電池是一種廉價的薄膜太陽能電池,基于由光敏電極和電解質構成的半導體,是一個電氣化學系統(tǒng)。它吸引人的優(yōu)點是可用低廉材料制成,制程比以前的電晶體電池還要便宜,它可以被制成軟片,不需要特別保護,雖然能量轉換效率比最好的薄膜電池要低,但理論上它們的性價比已足夠高。

鈣鈦礦(Perovskite)則是一種氧化物礦物,一般化學式為 ABX3,最早被發(fā)現(xiàn)存在于鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物而得名,具有立方晶體結構:A 和 B 是兩個大小不同的陽離子,X 則是與兩者結合的陰離子(通常是氧)。

隨著研究進展,科學家可以透過以其他元素代替鈣、鈦、氧來改善這種材料的物理化學性質,來產生在光伏方面的具體應用,目前研究最多的鈣鈦礦化合物為(CH3NH3)PbI3,在這種材料中,鈣離子,鈦離子和氧離子分別被甲基銨、鉛、碘離子取代。

但在鈣鈦礦材料可以商用之前,它還有些重大障礙需要突破:第一,鈣鈦礦晶體在潮濕條件下容易分解,若沒有適當隔絕水份的密封技術,電池就會在短時間內告終,這導致穩(wěn)定性低;第二,科學家目前只在非常小的鈣鈦礦電池中實現(xiàn)高效率(大概只有一片指甲大?。?,放大版的鈣鈦礦電池還沒有出現(xiàn)相同效果。

鈣鈦礦電池現(xiàn)在還很難打敗硅晶電池,因為后者已發(fā)展出規(guī)模經濟?!禙inancial Times》報導,美國斯坦福大學材料科學與工程教授 Michael McGehee 最近提出了一項新的解決方案:“串聯(lián)”太陽能電池,借由在傳統(tǒng)硅晶上層覆蓋鈣鈦礦,兩者互相合作,不要只聞新人笑,舊人仍有用武之地。

由于半透明的鈣鈦礦電池可以捕獲可見光譜中的波長,其他波長則穿過鈣鈦礦電池,交由下面的矽電池捕獲,McGehee 的研究表明,串聯(lián)電池的效率可比單打獨斗的硅電池高出 10%,這可能是鈣鈦礦材料打入以硅為主導市場的另一種方式。

只要能克服穩(wěn)定性和尺寸,鈣鈦礦太陽能電池就有可能改變太陽能源的經濟性,畢竟它們比硅電池還要便宜許多,鈣鈦礦晶體可在相對較低的溫度下生產,不像硅需要大量熱量制造芯片。

文章來源:科技新報

Share
【免責聲明】
  • 1、EnergyTrend-集邦新能源網」包含的內容和信息是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和信息并未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
  • 2、任何在「EnergyTrend-集邦新能源網」上出現(xiàn)的信息(包括但不限于公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證數(shù)據的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公布為準。
  • 3、「EnergyTrend-集邦新能源網」信息服務基于"現(xiàn)況"及"現(xiàn)有"提供,網站的信息和內容如有更改恕不另行通知。
  • 4、「EnergyTrend-集邦新能源網」尊重并保護所有使用用戶的個人隱私權,您注冊的用戶名、電子郵件地址等個人資料,非經您親自許可或根據相關法律、法規(guī)的強制性規(guī)定,不會主動地泄露給第三方。
【版權聲明】
  • 「EnergyTrend-集邦新能源網」所刊原創(chuàng)內容之著作權屬于「EnergyTrend-集邦新能源網」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散布、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。
相關推薦

全球首個GW級疊層組件生產基地投產!

發(fā)布日期: 2025 年 06 月 24 日 18:07  |  關鍵字: ,

19.67億!邁為股份加碼鈣鈦礦

發(fā)布日期: 2025 年 06 月 03 日 17:39  |  關鍵字:

天合光能鈣鈦礦晶體硅疊層技術再破世界紀錄

發(fā)布日期: 2025 年 04 月 14 日 13:57  |  關鍵字: ,

進軍鈣鈦礦,天合光能邁出關鍵一步

發(fā)布日期: 2025 年 04 月 10 日 10:11  |  關鍵字: ,