鈣鈦礦太陽能電池壽命延至30年
科技日報北京6月16日電 (實習記者張佳欣)據最新一期《科學》雜za誌zhi報bao道dao,美mei國guo普pu林lin斯si頓dun大da學xue研yan究jiu人ren員yuan開kai發fa出chu了le第di一yi個ge具ju有you商shang業ye可ke行xing性xing的de鈣gai鈦tai礦kuang太tai陽yang能neng電dian池chi,這zhe標biao誌zhi著zhe一yi種zhong新xin興xing的de可ke再zai生sheng能neng源yuan技ji術shu的de重zhong要yao裏li程cheng碑bei。該團隊預計,他們的設備可在超過行業標準的情況下運行大約30年,遠遠超過太陽能電池20年壽命的門檻。
該設備不僅經久耐用,還符合通用的能效標準。這是此類電池中第一個可與矽基電池性能相媲美的電池。
鈣gai鈦tai礦kuang是shi一yi種zhong具ju有you特te殊shu晶jing體ti結jie構gou的de半ban導dao體ti,非fei常chang適shi合he用yong於yu太tai陽yang能neng電dian池chi技ji術shu。它ta們men可ke在zai室shi溫wen下xia製zhi造zao,使shi用yong的de能neng源yuan比bi矽gui少shao得de多duo,因yin此ci生sheng產chan成cheng本ben更geng低di,更geng可ke持chi續xu。
早期的鈣鈦礦型太陽能電池(PSC)在2009—2012年間問世,隻能持續幾分鍾。2017年的紀錄是電池在室溫連續照明下工作了一年,而新設備能在類似實驗室條件下運行5年。研究人員表示,這一創紀錄的設計突顯了PSC的耐用潛力,特別是作為推動太陽能電池技術超越矽極限的一種方式。
此次,研究人員對不同材料進行了分層,以優化光吸收,同時保護最脆弱的區域不受照射。他們在兩個關鍵成分之間開發了一層超薄的“二維覆蓋層”:吸收鈣鈦礦層和由銅鹽及其他物質製成的荷電層。目標是防止鈣鈦礦半導體在幾周或幾個月內燒毀。
yanjiurenyuanhaiduizhexieshejijinxingleshushicipailie,gaibianjihejiegouzhongdeweixiaoxijiejifugaicengshu,bingchangshileshushizhongcailiaozuhe。shiyanjieguoxianshi,xinshebeizaipingjunwenduyuewei35℃且連續照明至少5年的情況下,可發揮出80%以上的峰值效率。
研究人員表示,從長遠來看,鈣鈦礦可在室溫下製造,其製造可避免燃燒大量的化石燃料。但新技術的開發並不意味著PSC將在很大程度上取代矽設備,而是對舊技術的補充,從而使太陽能電池板更便宜、更高效、更耐用,並將太陽能擴展到現代生活中更多新領域。
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