英科学家喷涂钙钛矿制造新型太阳能板

佛山E家 - 佛山信息网 - 顺德信息网  2014/8/28 13:13:54  浏览量:2271
英国一个科研组近日采用喷涂技术制作钙钛矿材料的太阳能电池板取得重要进展,有望显著降低太阳能发电成本  英国一个科研组近日采用喷涂技术制作钙钛矿材料的太阳能电池板取得重要进展,有望显著降低太阳能发电成本

  新浪科技讯 北京时间8月28日消息,据物理学家组织报道,英国谢菲尔德大学的一个科研组最近首次将一种喷涂技术应用于钙钛矿太阳能板的研制。这种材料与技术的应用将帮助降低太阳能发电的成本。

  来自谢菲尔德大学物理与天文学院以及化学与生物工程学院的专家此前便曾经使用喷涂技术生产过有机半导体材料的太阳能电池,而此次采用钙钛矿材料则是在此基础上的一大进展。

  基于金属卤化物钙钛矿的光电材料首次是在2012年对外进行了展示。而现在这项技术已经成为太阳能电池领域非常有前景的材料选择,因为它很好的结合了高效率以及低成本的特点。而运用材料喷涂技术将能将材料的浪费降低到最小,并且更加适合大规模生产性应用——就有点像是汽车喷漆与图像打印产业那样。

  首席科学家大卫·利兹(David Lidzey)教授表示:“人们对基于钙钛矿的光电材料非常感兴趣。”他说:“更重要的是,这款材料将有望集成熟太阳能电池材料的高表现与有机光电材料的低成本制造于一身。”

  当前绝大部分的太阳能电池板都是使用能源密集型材料——如硅材料,来制作的,意思就是生产这样的材料所需的能耗较高。相比之下,使用钙钛矿材料所需的生产能耗就要低得多。通过采用集约的喷涂工艺,研究组期望能够进一步将成本降下来。

  利兹教授表示:“有机太阳能电池板的最佳能效转换功率记录大约是10%。目前采用钙钛矿材料的太阳能板,其转化效率已经达到19%,距离硅材料太阳能板25%的转化率已经不远。而目前硅材料太阳能板是市场上占据绝对垄断地位的产品。”他说:“我们研发的钙钛矿材料太阳能板仍然采用与有机太阳能电池相似的结构。我们所做的主要是更换了其核心的光吸收层材料——即有机物层,并将其替换成了喷涂的钙钛矿材料层。采用钙钛矿层取代有机物吸收层,让产品的能量转化率出现了显著的提升。”

  谢菲尔德大学的研究组发现,通过喷涂钙钛矿材料层,他们可以让原先的太阳能电池板效率提升大约11%。利兹教授表示:“这项成果进一步推进了现有工作,标志着钙钛矿涂层技术将开始逐渐走出实验室。这是迈向高效而低成本太阳电池板的关键性一步。”

  太阳能正在成为全球可再生能源领域的重要组成部分,尽管全球经济遭遇困境,但太阳能电池市场却仍然保持了较高的增长势头。利兹教授表示:“我相信这种薄膜光电转化技术将会在提振太阳能应用的方面起到重要作用,而在这其中,钙钛矿材料的采用将大有前途。”(晨风)


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