钙钛矿技术突破 太阳能电池 可用喷的

2019-12-31作者:


钙钛矿技术突破 太阳能电池 可用喷的

太阳能电板。(网路图片)
财经新闻组/综合报导全球多所大学及机构研究太阳能电池新材料「钙钛矿(perovskite)」的商业化迭获进展,英国牛津(大学)太阳能公司并预期,2018年底便能推出符合产业界需要的薄膜型产品。未来在大楼窗户上或休旅车上装太阳能电池,只要「用喷的就可以」,价格也将比目前的太阳能板大幅下降。
钙钛矿转变成晶体结构后,可用来将阳光转化为电力。与溶剂混合并形成薄膜状态,可以涂抹并留存在多种表面上。由于技术不断进步,不久后这种新电池便可喷或刷在汽车顶、大楼窗户及墙壁上。
钙钛矿的用途最早是日本桐荫横滨大学教授宫阪力发现。当时一位研究生对于实验各种材料的光电转换效率甚感兴趣,于是他们为太阳能板测试了多种材料,但当时他们还未听过合成晶体这回事,业界普遍认为硅就是最佳的材料。
宫阪力表示,「我们被《自然》与《科学》等期刊打回票,我猜想是因为钙钛矿的光电转换效率(即太阳光转化成电力的比率)太低,而且许多人从未听过这种材料。我们在许多场合都讨论钙钛矿,但毫无回馈。99%的人都不了解材料的结构,因此决定不予理睬」。
等到2009年宫阪力对这项材料的研究首次在美国化学学会月刊上发表后,情况开始变化,并掀起研究热潮,因研究证明钙钛矿的效率比想像高。
到2012年情况获得重大突破,光电转换效率首度超过10%;跨过这道门槛后,吸引许多大学及机构跟进。世界经济论坛已将钙钛矿选为2016年10大新兴科技之一。
商业化产品或2018年推出现在钙钛矿在实验室内的转换效率已经超过20%。虽然传统太阳能电池的效率略高于25%,但已经15年未再提高,而钙钛矿的效率仍在迅速提高。
澳洲新南威尔斯大学去年12月宣布,在面积达到16平方公分的表面涂抹钙钛溶液,效率达到12.1%,缔造大面积电池的最高效率水準;之前虽曾获得较高的效率,但涂抹的面积较小。
洛桑联邦理工学院(EPFL)指出,在钙钛矿中加入铷元素以提高稳定度后,效率可达到21.6%。
美国史丹福及英国牛津大学去年10月也宣布,他们研究的效率达到20.3%;作法是将两枚钙钛矿电池堆叠在一起,分别吸收低能量与高能量的光波。
牛津太阳能公司执行长艾佛当表示:「我们预期在2017年底时就能有符合产业界要求的产品;再经过认证及生产等程序,第一批商业化产品可能将于2018年底推出」。
太阳能板造价高昂,铺设不易。但现在科学家改进发电材质,以后将有可能用喷或涂抹的方式,将太阳能电池抹在各种表面上。(法新社)

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