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能源環境新聞

中國科學家研發出薄膜太陽能電池,突破光伏技術難題,現領先全球

星之球科技 來源:百度2021-04-28 我要評論(0 )   

我們(men) 都知道,太陽對於(yu) 人類的重要性,除了帶給地球光明和溫暖,其實陽光裏還蘊含著巨大能源,所以太陽能也是最近這些年世界各國在大力發展的行業(ye) ,隻是因為(wei) 技術、材料、...

我們(men) 都知道,太陽對於(yu) 人類的重要性,除了帶給地球光明和溫暖,其實陽光裏還蘊含著巨大能源,所以太陽能也是最近這些年世界各國在大力發展的行業(ye) ,隻是因為(wei) 技術、材料、環境等方麵的影響,太陽能的使用場景還有很大限製,普通人一般無法使用到太陽能電池。

不過這一局麵有望被打破,我國科學家的一項研究成功,讓薄膜太陽能電池實現量產(chan) ,又進了一步。

著名雜誌期刊《科學》在線發表了西北工業(ye) 大學黃維院士團隊的研究成果,此項研究獨創性地提出以一種多功能的“離子液體(ti) ”作為(wei) 溶劑來替代傳(chuan) 統的有毒的有機溶劑製備鈣鈦礦光伏材料,用這一方法製備的材料具有穩定性高、製備工藝簡單等優(you) 勢。相關(guan) 研究成果解決(jue) 了傳(chuan) 統鈣鈦礦光伏材料製備過程中的世界性難題,實現了光伏領域的重大突破。

能源跟食物一樣,關(guan) 係到人類的命運,以及未來的發展進程。尤其是對於(yu) 我們(men) 中國這樣的世界大國,能源問題是重要的戰略性問題。

我們(men) 都知道,目前人類正在使用的能源,例如傳(chuan) 統的煤炭、石油等等,都會(hui) 產(chan) 生嚴(yan) 重的汙染,隨著地球人口數量的增加,環境問題也變得越發嚴(yan) 峻,綠色能源也變成了一個(ge) 新的發展發現。所以,太陽能也變成了一個(ge) 好的選擇。因為(wei) 太陽對於(yu) 人類來說,幾乎是一個(ge) 無限能源,每時每刻都在向太空釋放著巨大的能量,用取之不盡用之不竭來形容一點也不為(wei) 過。

想要使用太陽能源,就必須使用太陽能電池板,現在的太陽能電池板一般使用矽晶體(ti) 材料。10多年前,出現了一種新的光伏材料,鈣鈦礦,它具有便宜、輕薄、可變形、環保等特點,也是各國光伏領域的研究焦點,因為(wei) 它有機會(hui) 使太陽能電池的應用得到顛覆性的改變。

例如傳(chuan) 統的太陽能電池一般使用在衛星、路燈、熱水器等設備上,基本上無法攜帶,而鈣鈦礦太陽能電池可以使用到日常生活裏的各種設備上,例如手機、穿戴設備,具有更強的實用性。所以,業(ye) 界普遍認為(wei) 鈣鈦礦太陽能電池具有非常好的發展前景。

當然,鈣鈦礦材料也是有缺點的,他們(men) 非常敏感,在空氣中容易發生變化。在普通環境下很難生產(chan) 大批生產(chan) 。黃維院士團隊經過多年研究,成功地解決(jue) 了鈣鈦礦光伏材料不穩定、光電轉化率不高、工藝製備複雜等技術難題。這個(ge) 解決(jue) 方法是在生產(chan) 過程中,利用一種環境友好、物理化學性質穩定、可調和的離子液體(ti) 溶劑,實現了在室溫、高濕度的環境下,就可以完成鈣鈦礦材料的生產(chan) 。並且生產(chan) 出來的鈣鈦礦材料在穩定性和光電轉化率方麵有了很大的提高,太陽能轉化效率達到了24.1%。而且這種離子液體(ti) 代替了原來的有毒的有機溶劑,更加環保。

通過這個(ge) 技術生產(chan) 的鈣鈦礦薄膜太陽能電池,厚度隻有300納米,隻有頭發絲(si) 的1/200,比紙還要薄。

可以說,這項研究成果為(wei) 鈣鈦礦太陽能電池能夠實現大批量生產(chan) 奠定的基礎,是我國在光伏領域的一次重大突破,也成功解決(jue) 了全球光伏領域的一大痛點,具有極強的現實意義(yi) 。


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