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钙钛矿太阳能又有新进展,新电池运作800小时不衰退

目前太阳能是最有可能与化石燃料一较竞争的绿能技术,但若要让太阳光电在发电占比完胜传统电厂,该技术成本效益比还要再提高,而近期日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)透过新技术,不仅简化钙钛矿太阳能制程,电池运作800小时后也无明显衰退,除了让钙钛矿太阳能朝商业化更进一步,也有...  

目前太阳能是最有可能与化石燃料一较竞争的绿能技术,但若要让太阳光电在发电占比完胜传统电厂,该技术成本效益比还要再提高,而近期日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)透过新技术,不仅简化钙钛矿太阳能制程,电池运作 800 小时后也无明显衰退,除了让钙钛矿太阳能朝商业化更进一步,也有助于提升太阳能竞争力。

钙钛矿发展潜力之高已是众所皆知的事,自 19 世纪时人们在俄罗斯乌拉尔山脉发现钙钛矿矿物后,日本横滨东南大学教授宫坂力(Tsutomu Miyasaka)团队 2009 年率先将钙钛矿用于太阳能技术,其光转换效率也在短短 9 年间从 3.8% 上升到 23.3%,OIST 团队认为,其他技术都是经过 30 年的磨练才达到如今的水准,而团队研发的新型技术将可让钙钛矿转换效率与传统硅晶太阳能相当,更有望降低太阳能成本。

OIST 能源材料与表面科学助理教授戚亚冰(Yabing Qi)指出,若要将钙钛矿太阳能跨越商业化门槛,得满足低成本、高效率、寿命长“黄金三角”元素。因此为了清除钙钛矿电池迈向商业化道路的障碍,研究人员透过在透明导电基板上覆涂钙钛矿薄膜,大幅增强太阳能板的光吸收。

根据团队在《Nature Communications》发表的研究,OIST 团队利用气固反应造钙钛矿电池,在基板覆涂一层添加少量氯离子和甲胺的三碘化氢铅(hydrogen lead triiodide),让团队可标准化面板,研发出容易大规模制造的太阳能制程。

研究实验也指出,1 微米厚的活性钙钛矿层能有效提升电池稳定性。戚亚冰表示,电池在运作 800 小时后也几乎没有变化,较厚的涂层不仅能提高太阳能电池稳定性,还可进一步简化制程与降低成本。

同一团队的中国陕西师范大学博士刘生忠(Shengzhong Liu)也补充,光吸收层较厚也有利于太阳能制造业标准化制造过程,这也是大规模制造太阳能的重点之一。

今天刊登了《钙钛矿太阳能又有新进展,新电池运作800小时不衰退》一文


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