太阳能行业现在可能正在迎接半个多世纪以来最大的一次变革。一组被称作钙钛矿的材料现在正被用于制造新一代的太阳能电池板,而后者的效率很可能是现在的型号的两倍,并且其柔韧度可以使其将一整座建筑包覆起来。世界上第一个可以用来为每日使用的电器发电的太阳能电池,是由位于新泽西的贝尔实验室在1950年代生产出来的。当时以硅作为主要材料的面板不
太阳能行业现在可能正在迎接半个多世纪以来最大的一次变革。
一组被称作钙钛矿的材料现在正被用于制造新一代的太阳能电池板,而后者的效率很可能是现在的型号的两倍,并且其柔韧度可以使其将一整座建筑包覆起来。
世界上第一个可以用来为每日使用的电器发电的太阳能电池,是由位于新泽西的贝尔实验室在1950年代生产出来的。当时以硅作为主要材料的面板不仅价格昂贵,并且仅能将6%的太阳光转化成电能。
从那时发展至今,面板的成本已经显著的减低,并且今天的硅太阳能电池已经可以将22%的太阳光线转化成为电力能源。
发端于牛津大学的公司Oxford PV的研究员们,在2018年取得了突破性进展。他们用钙钛矿作为硅的涂层,成功达成了28%的转化率。这家公司相信运用此种方法,效率将不止于此,他们坚信转化率最终可以达到40%,甚或更高。
性能提升后的太阳能电池可以使发电装置用更少的面板产出更多的电能,这会降低整体成本和土地的使用面积,也会减少投入的人力和需要用到的运转这些装置的设备。
“如果我们的新一代能源都想采取光伏发电的话,那么我们需要坚持不懈地努力以使其降低价格,” 牛津大学的物理学家同时也是Oxford PV公司的联合创始人的Henry Snaith这么对CNN商业报道说。降低售价的其中一种方法就是持续提升模块的功效或者扩大组件的能源产能,而这刚好是钙钛矿可以发挥作用的地方。”
太阳能的潜力
钙钛矿是在1839年被发现的。Oxford PV公司运用的是一款人造版本的钙钛矿,它的原料在地壳里储量丰富并且价格实惠,其他的公司用的是原版矿物质的其他变种,但所有这些材料都统一称为钙钛矿。
除了提升了太阳能发电的效率以外,他们在遮挡物下,阴天里和室内的环境下也比硅材料工作得更好。钙钛矿不仅可以用喷墨打印机打印出来,而且它的厚度还薄如墙纸。
“在未来的数十年内,全部使用钙钛矿的太阳能涂层可以更高地提升转化效益,降低太阳能设备的重量和运输成本。”能源专家、《驯服太阳:那些驾驭太阳能和为这个星球提供能源的发明》一书的作者,同时也是Snaith的同事并且现在在牛津大学做研究的Varun Sivaram说。
他提到如果这项技术持续进化,钙钛矿可以以喷绘或包裹的形式覆盖柔性材料的表面。半透明的太阳能涂层甚至可以用来包覆整座建筑物。
Oxford PV公司的目标是,明年初由一家位于德国勃兰登堡的特制的新的工厂生产涂有钙钛矿涂层的硅材料电池。这家公司预计到,由这种电池所制成的面板可以为户主们平均节省最多1000美元的太阳能装置的置办和安装费用。
其他致力于研发钙钛矿太阳能设备的公司包括位于华沙的Saule Technologies,这家公司已经从一家波兰的太阳能光电公司获取了1000万欧元(1170万美元)的资金。
就在上个月,Saule Technologies位于华沙的新工厂就已经开始运用喷墨打印机打印钙钛矿太阳能电池了。明年早期,它将会为瑞典建筑公司Skanska Group供货,Skanska Group想要成为首家将打印出的太阳能电池以商用规模附于建筑外墙面的开发商。
Saule Technologies的联合创始人Olga Malinkiewicz认为“钙钛矿注定会成为能源领域的游戏规则改变者,因为它能在所有的光照条件下工作,”“而且它还具有高度的柔韧性并且可以曲折。” Olga总结到,“钙钛矿是一种绝妙的材料。建筑工程师们会爱上它的。”
原标题:忘了硅吧 使用钙钛矿涂层的太阳能面板可将能源转化效率提高两倍
作者: 来源:财经十一人
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