近日, 冲绳科学技术大学研究生院研发了新型全无机钙钛矿太阳能电池, 解决了困扰太阳能电池技术面临的三个关键问题: 效率, 稳定性和成本.
太阳在太阳系中心释放了巨大的能量, 而太阳能就是利用这部分能量, 这也是实现可持续能源供应的关键目标之一.
具有太阳能电池的电子设备可以将光能直接转换成电能, 加以使用. 迄今为止, 大多数太阳能电池都是由硅制成的, 主要是利用了这种物质易吸收光线的特质, 但是硅面板的生产成本很高, 所以性价比一直是一个问题.
科学家一直在研究一种由钙钛矿结构制成的替代品材料. 而钙钛矿是地球上发现的一种矿物质, 由特定分子排列的钙, 钛和氧组成, 科学家研究的是和其具有相同晶体结构的材料, 也就是钙钛矿结构材料.
钙钛矿材料作为太阳能电池的集光活性层非常实用, 因为它们能有效地吸收光线, 更重要的是价格要比硅便宜得多. 这种材料实用方式也非常多, 例如, 可以将其溶解在溶剂中, 并直接喷涂到基材上.
但是这种材料也并非完美, 钙钛矿结构材料通常非常不稳定, 温度过高的时候不稳定, 这阻碍了其商业化.
冲绳科学技术大学研究生院 (OIST) 能源材料与表面科学研究所由齐亚平教授领导, 他发现了新型钙钛矿材料, 该材料稳定, 高效, 并且生产成本相对较低, 未来太阳能电池的使用会更加广泛.
最近, 他们的研究结果发表在《Advanced Energy Materials》上, 博士后贾良博士和刘宗豪博士也对这项工作做出了重大贡献.
但在钙钛矿太阳能电池变得像硅太阳能电池一样具有商业可行性之前, 仍有许多挑战需要克服. 例如, 钙钛矿太阳能电池的寿命在一年或两年, 但硅太阳能电池可以工作20年.
齐亚平和他的同事们将继续研究这些新型电池的效率和耐久性, 并且正在以商业规模制造这些电池. 鉴于自2009年第一颗钙钛矿太阳能电池被报道以来, 该技术发展速度飞快, 新型电池的未来可以说是非常光明.
