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改变世界的超级材料:钙钛矿将提供廉价太阳能电池

发布时间: 2015-02-02 11:02:49    来源: 电池中国网综合
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[摘要]当前,使用晶体硅制作太阳能电池的成本和能源消耗依然非常高,然而,钙钛矿的出现让太阳能变得越来越便宜。

 

  说起业界所谓的“超级材料”,相信不少人首先想到的会是蓝宝石。没错,这种硬度超高的材料因为苹果的青睐而备受关注。但除了蓝宝石之外,科学家们已经在实验室中研发出了不少意义重大的超级材料。在太阳能电池领域,由钙钛矿制造的新一代太阳能电池板,有可能用比现行方案更低成本的方法将太阳能转换为家庭用电。

  一直以来,成本都是可再生能源发展中的最大障碍。当前,使用晶体硅制作太阳能电池的成本和能源消耗依然非常高,然而,钙钛矿的出现让太阳能变得越来越便宜。

  钙钛矿(perovskite)于1839年被发现,这种矿产的名字来源于发现它的俄罗斯矿物学家列夫-博罗夫斯基(Lev Perovski)。

  虽然钙钛矿被发现距今已经有超过100年的时间了,但科学家直到现在才开始意识到这种材料的潜力。在2009年,使用钙钛矿制作的太阳能电池具备着3.8%的太阳能转化率。到了2014年,这一数字已经提升到了19.3%。相比传统晶体硅电池超过20%的能效,这或许算不了什么,但这里还有其他两个关键点需要考虑:首先,钙钛矿的能效仅在几年的时间里就得到了大幅的提升,且科学家认为,这种材料未来依然有提升的可能;其二,钙钛矿的成本要低得多。

  钙钛矿是由特定晶体结构所定义的一种材料类别,它们可以包含任意数量的元素,用在太阳能电池当中的一般是铅和锡。相比晶体硅,这些原材料要便宜得多,且能被喷涂在玻璃上,无需在清洁的房间当中精心组装。此外,钙钛矿制造的太阳能电池板可以吸收绝大部分的太阳光谱,而且可以在多重大气条件下工作,而不是只能在太阳直射环境下工作。

  据了解,钙钛矿还能为电脑、平板等移动设备提供能源。

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