據(jù)物理學家組織報道，英國謝菲爾德大學的一個科研組最近首次將一種噴涂技術應用于鈣鈦礦太陽能板的研制。這種材料與技術的應用將幫助降低太陽能發(fā)電的成本。

來自謝菲爾德大學物理與天文學院以及化學與生物工程學院的專家此前便曾經(jīng)使用噴涂技術生產(chǎn)過有機半導體材料的太陽能電池，而此次采用鈣鈦礦材料則是在此基礎上的一大進展。

基于金屬鹵化物鈣鈦礦的光電材料首次是在2012年對外進行了展示。而現(xiàn)在這項技術已經(jīng)成為太陽能電池領域非常有前景的材料選擇，因為它很好的結合了高效率以及低成本的特點。而運用材料噴涂技術將能將材料的浪費降低到最小，并且更加適合大規(guī)模生產(chǎn)性應用——就有點像是汽車噴漆與圖像打印產(chǎn)業(yè)那樣。

首席科學家大衛(wèi)·利茲(DavidLidzey)教授表示：“人們對基于鈣鈦礦的光電材料非常感興趣。”他說：“更重要的是，這款材料將有望集成熟太陽能電池材料的高表現(xiàn)與有機光電材料的低成本制造于一身。”

當前絕大部分的太陽能電池板都是使用能源密集型材料——如硅材料，來制作的，意思就是生產(chǎn)這樣的材料所需的能耗較高。相比之下，使用鈣鈦礦材料所需的生產(chǎn)量耗就要低得多。通過采用集約的噴涂工藝，研究組期望能夠進一步將成本降下來。

利茲教授表示：“有機太陽能電池板的最佳能效轉(zhuǎn)換功率記錄大約是10%。目前采用鈣鈦礦材料的太陽能板，其轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達到19%，距離硅材料太陽能板25%的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)不遠。而目前硅材料太陽能板是市場上占據(jù)絕對壟斷地位的產(chǎn)品。”他說：“我們研發(fā)的鈣鈦礦材料太陽能板仍然采用與有機太陽能電池相似的結構。我們所做的重要是更換了其核心的光吸收層材料——即有機物層，并將其替換成了噴涂的鈣鈦礦材料層。采用鈣鈦礦層取代有機物吸收層，讓產(chǎn)品的能量轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)了顯著的提升?！?/p>

謝菲爾德大學的研究組發(fā)現(xiàn)，通過噴涂鈣鈦礦材料層，他們可以讓原先的太陽能電池板效率提升大約11%。利茲教授表示：“這項成果進一步推進了現(xiàn)有工作，標志著鈣鈦礦涂層技術將開始逐漸走出實驗室。這是邁向高效而低成本太陽電池板的關鍵性一步。”

太陽能正在成為全球可再生能源領域的重要組成部分，盡管全球經(jīng)濟遭遇困境，但太陽能電池市場卻仍然保持了較高的上升勢頭。利茲教授表示：“我相信這種薄膜光電轉(zhuǎn)化技術將會在提振太陽能應用的方面起到重要用途，而在這其中，鈣鈦礦材料的采用將大有前途?！?/p>

原標題：英科學家研制噴涂鈣鈦礦太陽能電池板

責任編輯：周曉晴