新材料研制成功 低成本太陽能發(fā)電成為可能

據(jù)《勞動報》報道，比蟬翼還薄數(shù)十倍的大面積鈣鈦礦薄膜的研制成功，向?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模低成本太陽能發(fā)電的目標邁出了重要的一步。昨天，上海交大宣布，國際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院韓禮元教授團隊的關(guān)于鈣鈦礦太陽能電池研究成果，如果這種電池成功產(chǎn)業(yè)化，今后無需依賴政府政策資助，便可成為市場主流的發(fā)電方式。

目前太陽能電池中的光電材料普遍使用的是硅材料，硅電池的光電能量轉(zhuǎn)換效率較高，但它的制作成本也高，而且在制作過程中需要消耗大量化石能源、產(chǎn)生污染環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。于是迫切需要發(fā)展新一代低成本太陽能電池。韓禮元教授介紹說，鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率高、發(fā)電成本低，是光伏研究領(lǐng)域極具競爭力、最有希望實現(xiàn)低成本發(fā)電的光伏技術(shù)。但由于它的關(guān)鍵部位鈣鈦礦材料薄膜要求高，使得這種新型太陽能電池“不好做”。

“現(xiàn)階段超過20%認證效率的鈣鈦礦太陽能電池面積只能達到0.04cm2-0.2cm2，頂多像個米粒那么大，而且依靠現(xiàn)有制備薄膜的技術(shù)，鈣鈦礦薄膜的面積越大，越容易出現(xiàn)瑕疵，電池的效率就越低。”“我們團隊用了3年時間解決這個問題，在大面積高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜制備的基礎(chǔ)上，開發(fā)了有效面積36.1cm2的鈣鈦礦電池模塊，在國際認證機構(gòu)首次獲得了12.1%的認證效率，建立了第一個大面積鈣鈦礦模塊的效率世界紀錄。”新型制備大面積均勻鈣鈦礦薄膜的方法，為實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)低成本鈣鈦礦太陽能電池模塊提供了一個新的發(fā)展方向。韓禮元教授團隊表示，未來的研究方向?qū)言搱F隊小面積高效率器件的制備技術(shù)應(yīng)用到模塊當中，有希望達到和當前硅太陽能電池相當?shù)哪K效率。