俄美共同研制出新型鈣鈦礦太陽能電池

　　俄羅斯莫斯科鋼鐵合金學(xué)院和美國德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校組成的國際研究小組，研發(fā)出鈣鈦礦太陽能電池的制造技術(shù)。相比傳統(tǒng)的硅基太陽能電池，鈣鈦礦型薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率更高，成本更低。研究人員認(rèn)為，輕便、靈活、廉價(jià)的鈣鈦礦型太陽能電池，將大規(guī)模替代硅基太陽能電池。

　　硅基太陽能電池的研究始于20世紀(jì)中葉?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，硅的生產(chǎn)過程耗能高且有毒，造成其成本高昂。硅的特點(diǎn)是靈活度低、脆弱、電池板重量大，這也大大縮小了其使用范圍。金屬有機(jī)鈣鈦礦型太陽能電池則有望解決這些問題。

　　在新研究中，科學(xué)家們制造出串聯(lián)設(shè)備原型，把光伏電池與碳納米管連接為一體。多層串聯(lián)設(shè)備把鈣鈦礦電池與傳統(tǒng)的硅基太陽能電池結(jié)合在一起，令整個(gè)太陽可見光譜都能轉(zhuǎn)化為電能。這種太陽能轉(zhuǎn)化為電能的新機(jī)制使電池效率提高15%。

　　俄研究型工藝技術(shù)大學(xué)“莫斯科鋼鐵合金學(xué)院”能源效率中心首席專家、美國德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校教授、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安瓦爾·扎希多夫介紹說“混合型鈣鈦礦材料的主要優(yōu)點(diǎn)是獲取簡(jiǎn)單，制作采用的是普通金屬鹽和有機(jī)化合物，而不是在高效半導(dǎo)體同類產(chǎn)品中，例如硅基太陽能電池和砷化鎵太陽能電池中所采用的昂貴稀有元素。鈣鈦礦材料不僅可以用在玻璃上，還可以涂在其他材料和表面上。相比更加復(fù)雜的獲取薄膜太陽能電池的方法，這能讓電池變得更加廉價(jià)。”

　　鈣鈦礦薄膜太陽能電池活性層可以涂抹到柔軟的、薄薄的基層上。采用卷對(duì)卷技術(shù)可以把太陽能電池噴到任何彎曲的表面。這樣一來，與傳統(tǒng)的硅基太陽能電池相比，這種太陽能電池的適用范圍顯著擴(kuò)大，如隨身攜帶的電子設(shè)備、日用家電、“智能家居”設(shè)備等，以確保住宅、房間和汽車工業(yè)的供電。

　　目前，每平方米鈣鈦礦型太陽能電池板的價(jià)格不超過100美元，而最貴的硅基太陽能電池板每平方米的價(jià)格為300美元。在大規(guī)模生產(chǎn)情況下，價(jià)格將相差3倍。鑒于光伏技術(shù)生態(tài)友好、物美價(jià)廉，生產(chǎn)新型設(shè)備更廉價(jià)，能大幅減少傳統(tǒng)能源的使用。