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jiunn36 發表於 2020-12-22 12:54 AM

美研發超高速鈣鈦礦製程﹐一分鐘製出12公尺太陽能薄膜

     
  鈣鈦礦太陽能身具轉換效率高﹑製程相對簡易與環保優勢﹐但在實現規模商業化﹑更普及之前﹐得解決不穩定與加速製造速度等問題﹐以免跨不出「死亡之谷」﹐對此﹐史丹佛大學為加速鈣鈦礦電池發展﹐也研發出專用的「快速製造設備」﹐一分鐘就可以製造出12公尺的鈣鈦礦薄膜。
  研究人員表示﹐鈣鈦礦太陽能正站在商業化與失敗的交叉路口上﹐過去有好幾百萬的資金投入該技術﹐但如果製程沒有在3年內突破電池穩定性困境﹐未來可能就會以失敗收場錢包逐漸見底。鈣鈦礦太陽能電池是由便宜﹑豐富的碘﹑碳和鉛化學物質製成的晶體﹐可以在水中以近沸點的溫度下成長﹐與傳統需要3千度高溫精煉的矽晶太陽能電池相比﹐所需能源較少﹐且鈣鈦礦重量輕﹑又可以製成可撓模組﹐太陽能板設計能更加多樣﹐更何況轉換效率還達25%。
  只可惜這項技術距離跨出實驗室大門還要一段時間﹐目前轉換效率較高的鈣鈦礦太陽能電池﹐其實尺寸跟指甲差不多大﹐一旦擴大尺寸﹐電池就會產生缺陷與針孔(pinholes)﹐效率大打折扣。
  對此﹐團隊打算在實驗室製造出全新小型示範設備。團隊透過專利的快速噴塗電漿技術﹐以兩個噴嘴來造鈣鈦礦太陽能薄膜﹐首先先將化學溶液噴塗到底層玻璃上﹐再用另一個噴嘴釋放出高反應性的離子化氣體或電漿﹐研究人員表示﹐傳統製程要烘烤鈣鈦礦溶液30分鐘﹐但電漿技術可以加速液態鈣鈦礦轉變成薄膜的速度。
  團隊研究指出﹐新型的快速噴塗製程每分鐘能製造出12公尺的鈣鈦礦薄膜﹐比矽晶太陽能電池快上4倍﹐除此之外﹐製造成本也比較低﹐每平方英尺0.25美元﹐遠比矽晶太陽能的2.5美元還要便宜許多﹐其功率轉換效率也達18%﹐放置5個月﹐轉換效率則降到15.5%。研究人員表示﹐團隊希望這項技術能被廣泛地使用﹐雖然電漿處理系統聽起來非常fancy﹐但其實我們可以用合理的價格在市場上購入。
  目前矽晶太陽能每度電成本已降到5美分﹐為市面上最常見的太陽光電技術﹐但隨著科技日新月異﹐也有許多潛在技術在暗處冉冉發光﹐若能製造出30年不衰退的鈣鈦礦太陽能模組﹐就能將每度電成本降到2美分以下﹐為此團隊下一步是打造更好用的防潮封裝技術。


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bjl1212 發表於 2020-12-22 01:26 PM

這麼棒的發現,史丹佛真是菁英聚集之地
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