據(jù)英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》周刊網(wǎng)站10月21日?qǐng)?bào)道，人們普遍認(rèn)為，一小時(shí)內(nèi)照射到地球上的陽(yáng)光足以滿足全球一年的電力需求，這種看法也確實(shí)沒(méi)錯(cuò)。目前，部分陽(yáng)光通過(guò)太陽(yáng)能電池板方陣轉(zhuǎn)化為電能：到2023年底，這些電池板覆蓋了近1萬(wàn)平方公里的地球表面，產(chǎn)生約1600太瓦時(shí)的電量，約占全球發(fā)電量的6%。

然而，大多數(shù)轉(zhuǎn)化過(guò)程都有其局限性。硅太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的最大理論效率約為29%。其余的太陽(yáng)能以熱能的形式散失。這個(gè)理論最大值只能在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)電池被組裝成太陽(yáng)能電池板時(shí)，電池板的總效率不太可能超過(guò)26%。這在一定程度上是因?yàn)殡姵睾兔姘宓钠渌�部�?如框架)之間的空間無(wú)助于發(fā)電。連接電池的電線中也不可避免地存在能量損失。

然而，太陽(yáng)能的未來(lái)可能存在于剛剛投入生產(chǎn)的一種更高效的新型太陽(yáng)能電池。它們由一系列名為鈣鈦礦的晶體材料制成，能夠令電池板的實(shí)際效率遠(yuǎn)高于30%。

作為硅的替代品，鈣鈦礦對(duì)研究人員如此有吸引力的原因之一是，除了能有效地吸收陽(yáng)光中的能量，它還可以用容易獲得的材料、以低廉的成本制造，這些材料包括一些金屬和鹵素(比如氯、溴和碘)。

雖然鈣鈦礦的吸光超能力為人所知已有一段時(shí)間，但它們一直很難被利用，其中一個(gè)重要原因是鈣鈦礦降解很快，而且容易受潮。因此，研究人員正在尋找使它們更穩(wěn)定的方法，并調(diào)整制造過(guò)程以保護(hù)電池免受其他因素的影響。

開發(fā)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池板的領(lǐng)導(dǎo)者之一是牛津光伏公司，它是一家位于牛津大學(xué)附近的英國(guó)公司，該公司的研究活動(dòng)就是在牛津大學(xué)開始的。該公司已開發(fā)出所謂的串聯(lián)電池，它由一層薄薄的鈣鈦礦放在傳統(tǒng)的硅層之上組成。該公司的設(shè)想是，這兩種材料一起工作可以從陽(yáng)光中提取比單獨(dú)使用更多的能量。該公司首席技術(shù)官克里斯·凱斯解釋說(shuō)，為了做到這一點(diǎn)，位于上層的鈣鈦礦層被調(diào)整為吸收光譜藍(lán)端的光，而下層的硅層則吸收光譜紅端的光。

該公司在德國(guó)開設(shè)了一家工廠，剛剛開始向其第一個(gè)客戶(一家未具名的美國(guó)公用事業(yè)公司)供應(yīng)第一批商用串聯(lián)型太陽(yáng)能電池板。

其他公司也即將把各自的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽(yáng)能電池板投入商用。韓國(guó)大型工業(yè)集團(tuán)韓華集團(tuán)已向一家工廠投資1370億韓元(約合1.02億美元)，為該集團(tuán)的Qcells系列太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)串聯(lián)電池。該公司表示，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下，單個(gè)電池的最高效率達(dá)到29.3%，這將使其新電池板在發(fā)電方面明顯表現(xiàn)更好。

令人毫不意外的是，中國(guó)供應(yīng)商也在忙著開發(fā)鈣鈦礦。目前基于實(shí)驗(yàn)室的鈣鈦礦串聯(lián)電池效率的世界紀(jì)錄是34.6%。這一紀(jì)錄是中國(guó)主要太陽(yáng)能電池制造商隆基綠能科技股份有限公司在6月份創(chuàng)造的。該公司于2023年10月開始研究這種電池的大規(guī)模生產(chǎn)。

鈣鈦礦串聯(lián)電池為太陽(yáng)能發(fā)電提供了更令人鼓舞的消息，只要它們能在實(shí)際應(yīng)用中證明自己的話。如果它們做到了，那其他公司必然會(huì)大規(guī)模應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，釋放太陽(yáng)能發(fā)電量的另一輪指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。一些公司正在開發(fā)其他材料來(lái)制造太陽(yáng)能電池，盡管一些材料(比如砷化鎵)價(jià)格昂貴，用途僅限于航空航天等專業(yè)領(lǐng)域。（編譯/馮雪）

作者： 來(lái)源：參考消息網(wǎng) 責(zé)任編輯：jianping