美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)發布了截止2014年初各類太陽能電池轉換效率的最高紀錄。目前轉換效率的最高記錄是由夏普生產的聚光型三結太陽能電池創造的,高達44.4%。而本文要介紹的鈣鈦礦太陽能電池在統計時是17.9%,但實際上目前鈣鈦
4、鈣鈦礦電池的優勢: 轉換效率進步快——5年時間從3.8%升到19.3%,而2013年11月美國科學家在最新研究中發現,新式鈣鈦礦(CaTiO3)太陽能電池的轉化效率或可高達50%,為目前市場上太陽能電池轉化效率的2倍,這說明了它還有很大的潛力值得挖掘;
制作工藝簡單——實驗室中常采用液相沉積、氣相沉積工藝、液相/氣相混合沉積工藝;
發電成本低——甚至有可能會比火力發電還低。
建筑一體化潛力——鈣鈦礦型電池屬于薄膜電池,目前主要就是沉積在玻璃上,還可以通過控制各層材料的厚度和材質來實現不同程度的透明度,當然效率也會降低,不過這類應用是值得嘗試的。例如牛津大學的實驗室已經可以做出半透光(灰褐色)的電池。如果將采光與發電融為一體的太陽能電池開發順利,有望成為高樓大廈幕墻裝飾、車輛有色玻璃貼膜等的替代品。
5、鈣鈦礦電池的難題: 有毒——鈣鈦礦電池材料含有鉛,不過鉛跟其他類型電池含有的砷、鎵、碲、鎘相比,簡直就是小巫見大巫。而美國西北大學也已研發出一種用錫代替鉛的鈣鈦礦太陽能電池,不過這種電池的轉換效率還只有6%,目前處于研發初級階段,效率還有提升空間;
不穩定——鈣鈦礦中的鉛容易氧化揮發,而當晶體遇水時則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發電,它很有可能滲出流到屋頂或土壤中;
壽命不長——目前,壽命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小時,由華中科技大學和洛桑聯邦理工學院合作研發。而傳統晶硅電池壽命一般可達到25年,比鈣鈦礦電池長得多。
作者: 來源:EnergyTrend
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