钙钛矿电池:太阳能产业的新星

2014-09-04 15:44:47 太阳能发电网
美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)发布了截止2014年初各类太阳能电池转换效率的最高纪录。目前转换效率的最高记录是由夏普生产的聚光型三结太阳能电池创造的,高达44.4%。而本文要介绍的钙钛矿太阳能电池在统计时是17.9%,但实际上目前钙钛

  4、钙钛矿电池的优势:
  转换效率进步快——5年时间从3.8%升到19.3%,而2013年11月美国科学家在最新研究中发现,新式钙钛矿(CaTiO3)太阳能电池的转化效率或可高达50%,为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍,这说明了它还有很大的潜力值得挖掘;
  制作工艺简单——实验室中常采用液相沉积、气相沉积工艺、液相/气相混合沉积工艺;
  发电成本低——甚至有可能会比火力发电还低。
  建筑一体化潜力——钙钛矿型电池属于薄膜电池,目前主要就是沉积在玻璃上,还可以通过控制各层材料的厚度和材质来实现不同程度的透明度,当然效率也会降低,不过这类应用是值得尝试的。例如牛津大学的实验室已经可以做出半透光(灰褐色)的电池。如果将采光与发电融为一体的太阳能电池开发顺利,有望成为高楼大厦幕墙装饰、车辆有色玻璃贴膜等的替代品。
  5、钙钛矿电池的难题:
  有毒——钙钛矿电池材料含有铅,不过铅跟其他类型电池含有的砷、镓、碲、镉相比,简直就是小巫见大巫。而美国西北大学也已研发出一种用锡代替铅的钙钛矿太阳能电池,不过这种电池的转换效率还只有6%,目前处于研发初级阶段,效率还有提升空间;
  不稳定——钙钛矿中的铅容易氧化挥发,而当晶体遇水时则易分解。如果我们使用钙钛矿电池发电,它很有可能渗出流到屋顶或土壤中;
  寿命不长——目前,寿命最长的钙钛矿太阳能电池可达到1000小时,由华中科技大学和洛桑联邦理工学院合作研发。而传统晶硅电池寿命一般可达到25年,比钙钛矿电池长得多。


作者: 来源:EnergyTrend 责任编辑:wutongyufg

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