一種新型鈣鈦礦太陽能電池在日本研發(fā)成功

2018-05-01 17:00:24 太陽能發(fā)電網(wǎng)
近日,日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(OIST)的研究人員采用一種穩(wěn)定、高效且相對(duì)便宜的鈣鈦礦材料開發(fā)出新型太陽能電池。太陽能,是頗具代表性的新能源之一。其優(yōu)勢包括:清潔、可再生、無污染、易獲取等等。為了將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,我們通常要借助一種設(shè)備:太陽能電池。如今,太陽能電池在我們的身邊到處可見,例如:窗戶、

近日,日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(OIST)的研究人員采用一種穩(wěn)定、高效且相對(duì)便宜的鈣鈦礦材料開發(fā)出新型太陽能電池。

太陽能,是頗具代表性的新能源之一。其優(yōu)勢包括:清潔、可再生、無污染、易獲取等等。為了將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,我們通常要借助一種設(shè)備:太陽能電池。如今,太陽能電池在我們的身邊到處可見,例如:窗戶、墻壁、汽車、智能手機(jī)、平板電腦等物品中都會(huì)見到太陽能電池的身影。

(圖片來源:維基百科)

迄今為止,大多數(shù)的太陽能電池都是由硅制成,因?yàn)檫@種材料非常善于吸收光線?墒牵杳姘宓闹圃斐杀緟s很昂貴。

科學(xué)家們一直都在研究由鈣鈦礦組成的結(jié)構(gòu),使之成為硅的替代品。真正的鈣鈦礦,是一種存在于地球中的礦物,它由鈣、鈦、氧分子經(jīng)過特殊排列而成。具有相同晶體結(jié)構(gòu)的材料稱為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。

相比于共棱、共面形式連接的結(jié)構(gòu),鈣鈦礦結(jié)構(gòu)顯得更加穩(wěn)定,更有利于缺陷的擴(kuò)散遷移。因此,鈣鈦礦具備了許多優(yōu)異的物理化學(xué)特性,例如電催化性、吸光性等。

(圖片來源:維基百科)

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)非常適合作為太陽能電池吸收光線的活性層,因?yàn)樗鼈兾展饩的效率比硅更高,且成本更低廉。將鈣鈦礦結(jié)構(gòu)集成到太陽能電池中,需要采用的設(shè)備也相對(duì)簡單。例如,它們可以溶解到溶劑中,直接噴涂到基底上面。

由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)組成的材料有望為太陽能電池設(shè)備帶來一場革命,但是卻具有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷:它們通常很不穩(wěn)定,在高溫條件下性能會(huì)退化。這嚴(yán)重阻礙了它們的商用。




作者:環(huán)球創(chuàng)新智慧 來源:今日頭條 責(zé)任編輯:jianping

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