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俄美研制出新型太阳能电池 成本低转换效率高

2018-10-08 09:59:53 作者:admin 来源:中国科技网 网友评论 0

  硅基太阳能电池的研究始于20世纪中叶。现有技术的缺陷在于,硅的生产过程耗能高且有毒,造成其成本高昂。硅的特点是灵活度低、脆弱、电池板重量大,这也大大缩小了其使用范围。金属有机钙钛矿型太阳能电池则有望解决这些问题。

  在新研究中,科学家们制造出串联设备原型,把光伏电池与碳纳米管连接为一体。多层串联设备把钙钛矿电池与传统的硅基太阳能电池结合在一起,令整个太阳可见光谱都能转化为电能。这种太阳能转化为电能的新机制使电池效率提高15%。

  俄研究型工艺技术大学“莫斯科钢铁合金学院”能源效率中心首席专家、美国德克萨斯大学达拉斯分校教授、项目负责人安瓦尔�扎希多夫介绍说:“混合型钙钛矿材料的主要优点是获取简单,制作采用的是普通金属盐和有机化合物,而不是在高效半导体同类产品中,例如硅基太阳能电池和砷化镓太阳能电池中所采用的昂贵稀有元素。钙钛矿材料不仅可以用在玻璃上,还可以涂在其他材料和表面上。相比更加复杂的获取薄膜太阳能电池的方法,这能让电池变得更加廉价。”

  钙钛矿薄膜太阳能电池活性层可以涂抹到柔软的、薄薄的基层上。采用卷对卷技术可以把太阳能电池喷到任何弯曲的表面。这样一来,与传统的硅基太阳能电池相比,这种太阳能电池的适用范围显著扩大,如随身携带的电子设备、日用家电、“智能家居”设备等,以确保住宅、房间和汽车工业的供电。

  目前,每平方米钙钛矿型太阳能电池板的价格不超过100美元,而最贵的硅基太阳能电池板每平方米的价格为300美元。在大规模生产情况下,价格将相差3倍。鉴于光伏技术生态友好、物美价廉,生产新型设备更廉价,能大幅减少传统能源的使用。


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