高性能太陽能電池的低能耗工藝可以簡化制造過程

在我們的世界努力應對日益增長的能源需求和應對氣候變化的迫切呼聲之際，尋找可靠、環(huán)保的能源至關(guān)重要。太陽能提供了一種解決方案，科學家們設計出更有效的材料來捕獲陽光。

鈣鈦礦太陽能電池已成為傳統(tǒng)硅太陽能電池的有前途的替代品，具有許多優(yōu)點。但加工材料是一件復雜的事情。

現(xiàn)在，加州大學圣塔芭芭拉分校的研究人員開發(fā)出了一種在室溫下制造高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的方法。該團隊的創(chuàng)新不僅簡化了生產(chǎn)流程，還將材料效率從不足 20% 提高到 24.4%。詳細信息發(fā)表在《焦耳》雜志上。

鈣鈦礦是一類以其特定晶體結(jié)構(gòu)為特征的材料，以同名礦物為例。與硅基太陽能電池相比，由這種材料制成的太陽能電池具有許多優(yōu)點。它們重量輕、柔韌，可以噴涂或像墨水一樣印刷。鈣鈦礦太陽能電池的生產(chǎn)還具有比硅光伏發(fā)電更小的碳足跡的潛力，硅光伏發(fā)電需要高溫和潔凈室環(huán)境。

也就是說，生產(chǎn)這些電池需要高溫退火和棘手的后處理步驟，這會顯著減慢制造速度，并使它們難以融入日常用品中。這些因素阻礙了鈣鈦礦在大規(guī)模制造中的采用，并使其不太環(huán)保。

“我們的方法遵循與傳統(tǒng)方法相同的程序，只是省略了兩個最耗時的步驟：熱退火和后處理，”共同主要作者、加州大學圣巴巴拉分校的博士后研究員 Ahra Yi 說。更簡單的制造技術(shù)還可以更好地與標準制造工藝相結(jié)合，并減少總體能源消耗，從而降低二氧化碳排放量

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