研究揭開(kāi)了設(shè)計(jì)下一代太陽(yáng)能電池的納米級(jí)秘密

鈣鈦礦是一類具有特定晶體結(jié)構(gòu)的化合物，長(zhǎng)期以來(lái)一直被視為當(dāng)今硅或碲化鎘太陽(yáng)能電池板的有前途的替代品或補(bǔ)充。它們可以更輕、更便宜，并且可以涂覆在幾乎任何基材上，包括可以卷起來(lái)以便于運(yùn)輸?shù)募垙埢蛉嵝运芰稀?/p>

在將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的效率方面，鈣鈦礦正在與硅相媲美，而硅的制造仍然需要漫長(zhǎng)、復(fù)雜和能源密集型的過(guò)程。剩下的缺點(diǎn)是壽命：它們往往會(huì)在幾個(gè)月到幾年內(nèi)損壞，而硅太陽(yáng)能電池板可以持續(xù)二十多年。而且它們?cè)诖竽K面積上的效率仍然落后于硅。

現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院和其他幾個(gè)機(jī)構(gòu)的一組研究人員揭示了通過(guò)設(shè)計(jì)鈣鈦礦器件的納米級(jí)結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化效率和更好地控制降解的方法。

該研究揭示了如何制造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的新見(jiàn)解，并為致力于將這些太陽(yáng)能電池推向商業(yè)市場(chǎng)的工程師提供了新的方向。

這項(xiàng)工作在《自然能源》雜志上進(jìn)行了介紹，作者是麻省理工學(xué)院的博士后 Dane deQuilettes，他現(xiàn)在是麻省理工學(xué)院衍生公司 Optigon 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官，與麻省理工學(xué)院的教授 Vladimir Bulovic 和 Moungi Bawendi 以及其他 10 人一起麻省理工學(xué)院、華盛頓州、英國(guó)和韓國(guó)。

“十年前，如果你問(wèn)我們太陽(yáng)能技術(shù)快速發(fā)展的最終解決方案是什么，答案會(huì)是與硅一樣有效但制造要簡(jiǎn)單得多的東西，”布洛維奇說(shuō)。

“在我們意識(shí)到之前，鈣鈦礦光伏領(lǐng)域就出現(xiàn)了。它們的效率與硅一樣，而且就像在紙上繪畫(huà)一樣容易。其結(jié)果是該領(lǐng)域的巨大興奮。”

盡管如此，“以我們以前從未做過(guò)的方式處理和管理這種材料存在一些重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，”他說(shuō)。但前景如此巨大，以至于世界各地?cái)?shù)百名研究人員一直致力于這項(xiàng)技術(shù)的研究。

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