沙特阿拉伯的研究人員報(bào)告了 "有史以來第一次"成功的鈣鈦礦太陽能電池濕熱試驗(yàn)。研究人員聲稱,在經(jīng)受了1000小時(shí)的惡劣條件考驗(yàn)并維持了95%的效率之后,這一技術(shù)已更接近商業(yè)可行。
沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的科學(xué)家們將鈣鈦礦電池置于濕度為85%、溫度為85攝氏度的受控環(huán)境中,檢驗(yàn)電池對實(shí)際環(huán)境條件,例如腐蝕和分層的耐受力。
研究人員表示,晶硅太陽能組件的典型質(zhì)保期是25-30年,測試條件旨在復(fù)制25-30年的使用效果。測試條件也與商業(yè)化要求相符。
鈣鈦礦技術(shù)的問題之一是大氣介質(zhì)滲透造成的泄漏和有限的抗熱能力。事實(shí)證明,由于使用了薄膜涂層工藝,鈣鈦礦電池非常敏感,特別容易受到濕度的影響。
麻省理工學(xué)院研究人員也一直在研究鈣鈦礦太陽能電池的壽命問題
為了應(yīng)對這些缺陷,KAUST的研究人員引入了 "2D鈣鈦礦鈍化層"以同時(shí)提高鈣鈦礦電池的電力轉(zhuǎn)換效率和壽命。
使用一種由溶劑制成的前體溶液,鈣鈦礦可以直接涂覆在玻璃基板上,結(jié)晶為固態(tài)。這是和硅片不一樣的。
這樣做的一個(gè)好處是,制造這種前體材料不需要昂貴的設(shè)施,也不需要超過1000度的能源密集型環(huán)境,而這些條件是硅材料需要的。
KAUST光伏實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Stefaan De Wolf教授表示:"這是一種非常簡單的制造太陽能電池的方法。"“此外,雖然這種方法實(shí)現(xiàn)的光電性能并非獨(dú)一無二,但卻非常出色。與高質(zhì)量的傳統(tǒng)半導(dǎo)體不相上下,這是相當(dāng)了不起的。"
在對鈣鈦礦技術(shù)進(jìn)行了更積極的研究后,科學(xué)家們?nèi)〉昧诉@些成果。去年11月,劍橋大學(xué)的研究人員表示,他們已經(jīng) "解開了"鈣鈦礦缺陷耐受背后的奧秘。早在5月,巴斯大學(xué)和倫敦帝國學(xué)院的科學(xué)家們展示了對鈣鈦礦層的謹(jǐn)慎選擇是如何防止衰減的。
盡管如此,Wolf并不認(rèn)為鈣鈦礦電池會(huì)很快取代硅電池。"市場是以硅為基礎(chǔ)的,至少在未來20年,市場都是以硅為基礎(chǔ)的。"KAUST主要關(guān)注改善鈣鈦礦太陽能電池性能,以推進(jìn)更高效的、與傳統(tǒng)的硅和鈣鈦礦材料配對的“串聯(lián)”解決方案。
KAUST的研究由博士后研究員Randi Azmi主導(dǎo)。
原標(biāo)題:沙特鈣鈦礦電池濕熱首測成功 效率保持95%商業(yè)化獲認(rèn)可