美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)發(fā)布了截止2014年初各類太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀(jì)錄。目前轉(zhuǎn)換效率的最高記錄是由夏普生產(chǎn)的聚光型三結(jié)太陽(yáng)能電池創(chuàng)造的,高達(dá)44.4%。而本文要介紹的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在統(tǒng)計(jì)時(shí)是17.9%,但實(shí)際上目前鈣鈦
4、鈣鈦礦電池的優(yōu)勢(shì): 轉(zhuǎn)換效率進(jìn)步快——5年時(shí)間從3.8%升到19.3%,而2013年11月美國(guó)科學(xué)家在最新研究中發(fā)現(xiàn),新式鈣鈦礦(CaTiO3)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,這說(shuō)明了它還有很大的潛力值得挖掘;
制作工藝簡(jiǎn)單——實(shí)驗(yàn)室中常采用液相沉積、氣相沉積工藝、液相/氣相混合沉積工藝;
發(fā)電成本低——甚至有可能會(huì)比火力發(fā)電還低。
建筑一體化潛力——鈣鈦礦型電池屬于薄膜電池,目前主要就是沉積在玻璃上,還可以通過(guò)控制各層材料的厚度和材質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同程度的透明度,當(dāng)然效率也會(huì)降低,不過(guò)這類應(yīng)用是值得嘗試的。例如牛津大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以做出半透光(灰褐色)的電池。如果將采光與發(fā)電融為一體的太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)順利,有望成為高樓大廈幕墻裝飾、車輛有色玻璃貼膜等的替代品。
5、鈣鈦礦電池的難題: 有毒——鈣鈦礦電池材料含有鉛,不過(guò)鉛跟其他類型電池含有的砷、鎵、碲、鎘相比,簡(jiǎn)直就是小巫見(jiàn)大巫。而美國(guó)西北大學(xué)也已研發(fā)出一種用錫代替鉛的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,不過(guò)這種電池的轉(zhuǎn)換效率還只有6%,目前處于研發(fā)初級(jí)階段,效率還有提升空間;
不穩(wěn)定——鈣鈦礦中的鉛容易氧化揮發(fā),而當(dāng)晶體遇水時(shí)則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發(fā)電,它很有可能滲出流到屋頂或土壤中;
壽命不長(zhǎng)——目前,壽命最長(zhǎng)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可達(dá)到1000小時(shí),由華中科技大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作研發(fā)。而傳統(tǒng)晶硅電池壽命一般可達(dá)到25年,比鈣鈦礦電池長(zhǎng)得多。
作者: 來(lái)源:EnergyTrend
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