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20.5%!日本提高鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換率
20.5%!日本提高鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換率:據(jù)日本當?shù)孛襟w報道,針對新一代太陽能電池“鈣鈦礦太陽電池”材料,東京大學先端科學技術(shù)研究中心的科研人員,在不使用
:據(jù)日本當?shù)孛襟w報道,針對新一代太陽能電池“鈣鈦礦太陽電池”材料,東京大學先端科學技術(shù)研究中心的科研人員,在不使用銣等稀有金屬的前提下,實現(xiàn)了20.5%的高轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定發(fā)電。研究通過添加地球上較多存在的鉀元素,實現(xiàn)了結(jié)晶構(gòu)造的穩(wěn)定性。研究組在進行長期耐久性試驗同時,面向松下、東芝等企業(yè)的實用化進行評價與研討。
所謂鈣鈦礦太陽電池,是使用具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)這一材料的太陽能電池。與目前主流的硅太陽能電池對比,其制造工序簡易,制造成本低。目前,實用化基準轉(zhuǎn)換效率大于20%的太陽能電池,采用銣、銫等稀有金屬來維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
東京大學研究小組在特定條件下通過添加鉀元素保持結(jié)晶結(jié)構(gòu),在完全不使用稀有金屬的前提下,成功制作了無缺陷規(guī)整的發(fā)電層,由于對電子流動不形成阻礙,從而提高了轉(zhuǎn)換效率與發(fā)電安定性。
此外,研究組還確認采用鉀使電流、電壓變化的方式,可抑制發(fā)電量變化的“遲滯現(xiàn)象”。比使用銣等金屬的抑制效果更高,可做到更穩(wěn)定的發(fā)電。太陽能電池由于遲滯現(xiàn)象很難測定正確的轉(zhuǎn)化效率,這曾是實用化課題。
東京大學的此項研究是新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)項目的一部分。項目目標為2020年實現(xiàn)變換效率25%,1萬小時照射后維持95%以上的效率。因此,考慮未來的實用和普及,采用容易獲得的材料制作意義重大。
原標題:日本提高鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換率
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