矿物驱动星球

  • 来源:科技新时代
  • 关键字:矿物,太阳能面板
  • 发布时间:2014-09-13 08:13

  太阳能面板正变得比以前更便宜,而这应归功于政府的补贴和激烈的市场竞争。但是它们的成本还没降到足以替代传统能源的程度。不过我们有了钙钛矿:一种将成为太阳能市场新宠的矿物晶体。在仅仅5年内,实验室制造的钙钛矿太阳能电池板的阳光-能源转化率就提升了接近5倍,从3.8%增加到接近20%。相比之下,进步迟缓的硅基电池板花了30年才实现类似的增长。今天,商业用硅太阳能电池板的最高转化率也只有18%。

  钙钛矿电池可以实现更高的转化率,而且还有着成本低廉、易于生产的优势。它能将太阳能发电的单位瓦特成本削减超过一半。而且,一些试验样品具有半透明的特性,牛津大学的Henry Snaith等研究者认为它可以用于窗玻璃。但是在钙钛矿实现种种美好承诺之前,科学家还要解决3个大问题。

  钙钛矿面对的3大挑战

  1

  最高质量的产品带有潜在的毒性

  问题:最高效率的钙钛矿电池板要使用铅,这可能导致监管问题。

  解决:今年春季,两个独立团队的研究者用锡代替了铅。锡基电池板的效率只有6%,但是它还处于技术萌芽期。西北大学的Mercouri Kanatzidis说,“理论上,没什么理由能阻止它实现和之前一样的效率。”

  2

  潮湿导致腐蚀

  问题:钙钛矿晶体结构容易吸湿。“这一特性导致钙钛矿的效率并不稳定。”材料科学家、初创太阳能企业PlantPV.的合伙人Brian Hardin说。

  解决:对每片电池板进行防水处理,但这会增加成本。

  3

  没人知道它的寿命

  问题:由于这种电池板都很新,它需要在阳光和高温下经过长年的测试。如果它比硅基电池板更早失效,节省的生产成本也就毫无意义了。

  解决:大多数实验室还没有进行寿命测试,但是圣母大学的Prashant Kamat认为,通常的工作温度下它应该不会出现问题。

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