美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)發(fā)布了截止2014年初各類太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀錄。目前轉(zhuǎn)換效率的最高記錄是由夏普生產(chǎn)的聚光型三結(jié)太陽能電池創(chuàng)造的,高達44.4%。而本文要介紹的鈣鈦礦太陽能電池在統(tǒng)計時是17.9%,但實際上目前鈣鈦
4、鈣鈦礦電池的優(yōu)勢: 轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn),新式鈣鈦礦(CaTiO3)太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率或可高達50%,為目前市場上太陽能電池轉(zhuǎn)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(fā)電成本低——甚至有可能會比火力發(fā)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(zhì)來實現(xiàn)不同程度的透明度,當然效率也會降低,不過這類應(yīng)用是值得嘗試的。例如牛津大學的實驗室已經(jīng)可以做出半透光(灰褐色)的電池。如果將采光與發(fā)電融為一體的太陽能電池開發(fā)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(fā)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(zhuǎn)換效率還只有6%,目前處于研發(fā)初級階段,效率還有提升空間;
不穩(wěn)定——鈣鈦礦中的鉛容易氧化揮發(fā),而當晶體遇水時則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發(fā)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(lián)邦理工學院合作研發(fā)。而傳統(tǒng)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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