英科學(xué)家噴涂鈣鈦礦制造新型太陽(yáng)能板

       （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）據物理學(xué)家組織報道，英國謝菲爾德大學(xué)的一個(gè)科研組最近首次將一種噴涂技術(shù)應用于鈣鈦礦太陽(yáng)能板的研制。這種材料與技術(shù)的應用將幫助降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。來(lái)自謝菲爾德大學(xué)物理與天文學(xué)院以及化學(xué)與生物工程學(xué)院的專(zhuān)家此前便曾經(jīng)使用噴涂技術(shù)生產(chǎn)過(guò)有機半導體材料的太陽(yáng)能電池，而此次采用鈣鈦礦材料則是在此基礎上的一大進(jìn)展。

       基于金屬鹵化物鈣鈦礦的光電材料首次是在2012年對外進(jìn)行了展示。而現在這項技術(shù)已經(jīng)成為太陽(yáng)能電池領(lǐng)域非常有前景的材料選擇，因為它很好的結合了高效率以及低成本的特點(diǎn)。而運用材料噴涂技術(shù)將能將材料的浪費降低到最小，并且更加適合大規模生產(chǎn)性應用——就有點(diǎn)像是汽車(chē)噴漆與圖像打印產(chǎn)業(yè)那樣。
       首席科學(xué)家大衛·利茲(David Lidzey)教授表示：“人們對基于鈣鈦礦的光電材料非常感興趣。”他說(shuō)：“更重要的是，這款材料將有望集成熟太陽(yáng)能電池材料的高表現與有機光電材料的低成本制造于一身。”
       當前絕大部分的太陽(yáng)能電池板都是使用能源密集型材料——如硅材料，來(lái)制作的，意思就是生產(chǎn)這樣的材料所需的能耗較高。相比之下，使用鈣鈦礦材料所需的生產(chǎn)能耗就要低得多。通過(guò)采用集約的噴涂工藝，研究組期望能夠進(jìn)一步將成本降下來(lái)。
       利茲教授表示：“有機太陽(yáng)能電池板的最佳能效轉換功率記錄大約是10%。目前采用鈣鈦礦材料的太陽(yáng)能板，其轉化效率已經(jīng)達到19%，距離硅材料太陽(yáng)能板25%的轉化率已經(jīng)不遠。而目前硅材料太陽(yáng)能板是市場(chǎng)上占據絕對壟斷地位的產(chǎn)品。”他說(shuō)：“我們研發(fā)的鈣鈦礦材料太陽(yáng)能板仍然采用與有機太陽(yáng)能電池相似的結構。我們所做的主要是更換了其核心的光吸收層材料——即有機物層，并將其替換成了噴涂的鈣鈦礦材料層。采用鈣鈦礦層取代有機物吸收層，讓產(chǎn)品的能量轉化率出現了顯著(zhù)的提升。”
       謝菲爾德大學(xué)的研究組發(fā)現，通過(guò)噴涂鈣鈦礦材料層，他們可以讓原先的太陽(yáng)能電池板效率提升大約11%。利茲教授表示：“這項成果進(jìn)一步推進(jìn)了現有工作，標志著(zhù)鈣鈦礦涂層技術(shù)將開(kāi)始逐漸走出實(shí)驗室。這是邁向高效而低成本太陽(yáng)電池板的關(guān)鍵性一步。”
       太陽(yáng)能正在成為全球可再生能源領(lǐng)域的重要組成部分，盡管全球經(jīng)濟遭遇困境，但太陽(yáng)能電池市場(chǎng)卻仍然保持了較高的增長(cháng)勢頭。利茲教授表示：“我相信這種薄膜光電轉化技術(shù)將會(huì )在提振太陽(yáng)能應用的方面起到重要作用，而在這其中，鈣鈦礦材料的采用將大有前途。”

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