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Perovskites,可能在建筑物上制作喷涂太阳能电池的神奇材料

2022-02-15 10:30:06来源:

想象一下,当太阳能电池可以喷涂或印刷到摩天大楼或运动型电脑上的窗户上时,和价格远远比今天的硅基板更便宜。

它似乎并不是很远的东西。太阳能研究人员和公司高管认为,这是一个很好的机会,该行业的经济性将很快被称为Perovskites的东西扰乱,这一系列材料可以用来在变成晶体结构时收获光。

希望可以将其混合到液体溶液中并沉积在一系列表面上的蠕动,这可能在太阳能应用中的扩展中发挥至关重要的作用,与电池一样高效,因为当前用硅制成的那些。一家英国公司的旨在在2018年底商购获得薄膜Perovskite太阳能电池。

“这是低成本太阳能电池技术的前跑步者,”东京大学教授Hiroshi Segawa表示,这是日本政府资助的五年项目,将大学和公司如Panasonic Corp。和Fujifilm Corp.开发佩洛夫斯库茨技术。

不是每个人都以佩洛夫斯基特销售为游戏更换者,从业界在硅光伏电池上的繁重依赖。也就是说,最近指出材料潜力的研究继续抓住太阳能研究界。

世界经济论坛采用2016年其十大新兴技术之一。与此同时,欧洲的太阳能电池板制造商和顶级大学,美国和亚洲正在竞争将该技术商业化,研究人员每年搅拌多达1,500篇论文的材料。

势头建设

佩罗夫斯基特的用处是在2006年首次暗示,当时横滨大学教授Tsutomu Miyasaka被兴趣测试材料如何将阳光转换为电力的研究生。虽然他一直在测试太阳能电池板的许多不同材料,但日本学术从未听说过合成的水晶,Miyasaka在一次采访中说。

使用Perovskite的想法 - 这是基于与俄罗斯矿物学家Lev Perovski的矿物相同的结构 - 最初没有。它的结构理解得很差,该行业已经锁定在硅作为最佳材料,以将阳光转化为电力。

根据市场研究员IHS Markit的数据,自太空计划的早期,硅太阳能电池已经存在,现在占据了该行业的主导地位,预计2016年的太阳能产品的出货量预计将在2016年达到419亿美元(54亿美元)。但他们有局限性。对于一种,需要大量的能量来生产太阳能电池中的硅。

2009年美国化学学会杂志群组在美国化学学会杂志中首次出版了对佩洛夫斯的研究开始改变了佩洛夫斯的事情。

“我们被自然和科学等杂志拒绝了,我怀疑这是因为它的效率很低,而且材料也闻所未闻,”宫崎骏说。“我们在很多场合谈到了佩洛夫斯,但没有反馈。九十九个人的人不明白佩洛夫斯的结构,他们决定忽视它。“

效率收益

从那时起,嗡嗡声已经生长,由于表明Perovskite可以比最初想到的更有效地转换阳光。2012年材料转换效率 - 阳光的一部分首次转化为电力的阳光部分 - 上涨至10%以上。

据新南威尔士大学教授的教授,通过该阈值的传递阈值吸引了研究人员在不同类型的太阳能电池上脱掉了不同类型的太阳能电池,这些南威尔士州的教授们仍然研究佩洛斯基特。

钙钛矿细胞的效率进一步改善 - 实验室中的20%(达到20%) - 达到占硅细胞年的水平。据世界经济论坛称,虽然传统的太阳能电池在约25%的速度下仍然更有效,但它们已被困在该水平约15年。

“突然间,你有大约10,000名研究人员在一夜之间转移到这个领域,”格林说。

效率改进继续来。12月,绿色新南威尔士大学的工程师宣布,他们在测量16平方厘米的电池上实现了12.1%的效率等级。据大学的网站介绍,这是迄今为止大型佩罗夫斯基特太阳能电池的最高效率。在较小的表面上报道了较高的效率额定值。

9月,Ecole Politechnique Federale de Lausanne(EPFL)在瑞士表示,他们的科学家通过加入铷来提高稳定性来实现21.6%的效率。 Panasonic是一家日本硅的太阳能电池板制造商,参加了瑞士项目。

据科学网站称,斯坦福大学和牛津大学的研究人员在10月份写了20.3%的效率。通过堆叠两种钙钛矿细胞来实现增益以捕获低能量和高能光波。

太阳能墙

进展提出了钙钛矿细胞可以将一天放在汽车,窗户和墙壁顶部的可能性。牛津光伏有限公司是牛津大学的脱水,表示,它正在开发能够直接印刷到硅太阳能电池上的薄膜Perovskite太阳能电池。12月份,牛津PV表示,在投资者包括驻星ASA等投资者提供810万英镑(1319万美元)。

“牛津PV于2017年底,牛津PV的首席执行官弗兰克艾德通兑牛津PV表示,我们希望拥有符合行业要求的产品。“为资格,认证和生产增加了一些时间,我们的第一产品可以在2018年底商业上市。”

挑战仍然存在。对于一个,研究人员仍然必须提出一种方法来确保材料在户外稳定长时间稳定。Masanori Iida表示,在Panasonic技术和设计部门的官员中,Masanori Iida表示,绘画材料的方法也必须得到改善。“甚至很难连续制作涂层,”Iida通过电子邮件说道。

其他关于这项新太阳能技术的商业可行性更为谨慎。“肯定会超过五年,它可能永远不会是”新南威尔士大学教授所说的,指的是佩罗夫斯基特太阳能电池将获得多久。“对于任何可款待的技术,必须认证,测试过程可能需要时间。你需要有人来制造一项手术以扩大到制造业。“

这个故事是由Bloomberg发表的