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            能直能彎的太陽能電池——鈣鈦礦太陽能電池

            文章來源:光伏資訊 | 發布日期:2020-12-02 | 作者: | 點擊次數:

            近日【光伏資訊】微信公眾號(PV-info)了解到,央視科教欄目在節目中科普能直能彎的太陽能電池——鈣鈦礦太陽能電池。

            太陽能,是地球上生命最主要的能量來源。用光能轉化為電能的太陽能電池技術已經發展了70多年。然而,由于技術的種種局限性,傳統的太陽能電池還無法真正替代化石能源。一種新型材料鈦鈣礦的出現,讓太陽能電池的研究取得了新的突破,這種新材料到底是什么?它做成的新型太陽能電池相比傳統的,到底有什么不同呢?

            什么是太陽能電池

            說到太陽能電池的工作原理,就得提一下光電效應。光電效應是上個世紀杰出的物理學家愛因斯坦發現的。太陽能電池就是將太陽光轉化為電能的裝置。

            如今太陽能電池對于我們來說并不陌生,也許您坐在家里的時候,您家的屋頂就有太陽能電池在供電,馬路上的路燈、共享單車、小朋友們的電動玩具、甚至是我國的嫦娥4號登月探測器上,其實都帶著太陽能電池。

            這些地方用的太陽能電池都屬于同一類,那就是以硅為原料的傳統太陽能電池。用硅來制造太陽能電池,需要上千度的溫度,以及真空的環境,同時原材料的成本也不低??茖W家一直希望把原材料的成本,以及制造的成本進一步降低,這也是人們想要更進一步發展新型太陽能電池的動力。

            什么是新型太陽能電池

            為了克服晶體硅太陽能電池的缺點,一種新型太陽能電池出現了,這就是目前國際研究最熱門的鈣鈦礦太陽能電池。

            鈣鈦礦是1839年一位德國礦物學家,在俄羅斯烏拉爾山脈發現的。隨著研究深入,科學家發現鈦酸鈣具有一種特殊的晶體結構,為了命名的方便,于是就把這一類具有同樣晶體結構的物質,都叫做鈣鈦礦。鈣鈦礦太陽能電池里頭并沒有鈣和鈦,而是一些具有鈣鈦礦結構的材料。人們發現用鈣鈦礦類材料制造的太陽能電池有著很多意想不到的優點。

            新型太陽能電池的優點

            這個新型太陽能電池可以做得非常薄。只需要一根頭發絲百分之一的厚度,就可以做成太陽能電池。同時這個材料對光的吸收能力非常強。它只用一微米左右的厚度,就可以吸收近100%的太陽光譜中可見光的能量。硅材料太陽能電池的加工需要1000攝氏度以上的高溫,還需要高真空環境。而鈣鈦礦電池的制造只需要一臺類似于印刷機的設備,在100攝氏度的溫度下,就能夠加工制造。

            新型太陽能電池的不足

            早期研究發現,鈣鈦礦太陽能電池只能維持幾分鐘的壽命?,F在隨著研究的深入,它的壽命已經提高到幾千個小時。然而還是不夠長。

            新型太陽能電池的未來

            鈣鈦礦太陽能電池具有能直能彎的特點,將它印刷在衣服上,可以讓人們的衣服變成一塊巨大的太陽能電池。除此之外也可以涂抹在建筑物表面,因為鈣鈦礦太陽能電池可以做成半透明的,甚至可以做成彩色的,印在窗戶上,既能發電又能透光還好看,一舉數得。

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