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能源環(huán)境新聞

中國(guó)科學(xué)家研發(fā)出薄膜太陽(yáng)能電池,突破光伏技術(shù)難題,現(xiàn)領(lǐng)先全球

星之球科技 來(lái)源:百度2021-04-28 我要評(píng)論(0 )   

我們都知道,太陽(yáng)對(duì)于人類(lèi)的重要性,除了帶給地球光明和溫暖,其實(shí)陽(yáng)光里還蘊(yùn)含著巨大能源,所以太陽(yáng)能也是最近這些年世界各國(guó)在大力發(fā)展的行業(yè),只是因?yàn)榧夹g(shù)、材料、...

我們都知道,太陽(yáng)對(duì)于人類(lèi)的重要性,除了帶給地球光明和溫暖,其實(shí)陽(yáng)光里還蘊(yùn)含著巨大能源,所以太陽(yáng)能也是最近這些年世界各國(guó)在大力發(fā)展的行業(yè),只是因?yàn)榧夹g(shù)、材料、環(huán)境等方面的影響,太陽(yáng)能的使用場(chǎng)景還有很大限制,普通人一般無(wú)法使用到太陽(yáng)能電池。

不過(guò)這一局面有望被打破,我國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究成功,讓薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),又進(jìn)了一步。

著名雜志期刊《科學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表了西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)的研究成果,此項(xiàng)研究獨(dú)創(chuàng)性地提出以一種多功能的“離子液體”作為溶劑來(lái)替代傳統(tǒng)的有毒的有機(jī)溶劑制備鈣鈦礦光伏材料,用這一方法制備的材料具有穩(wěn)定性高、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究成果解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備過(guò)程中的世界性難題,實(shí)現(xiàn)了光伏領(lǐng)域的重大突破。

能源跟食物一樣,關(guān)系到人類(lèi)的命運(yùn),以及未來(lái)的發(fā)展進(jìn)程。尤其是對(duì)于我們中國(guó)這樣的世界大國(guó),能源問(wèn)題是重要的戰(zhàn)略性問(wèn)題。

我們都知道,目前人類(lèi)正在使用的能源,例如傳統(tǒng)的煤炭、石油等等,都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,隨著地球人口數(shù)量的增加,環(huán)境問(wèn)題也變得越發(fā)嚴(yán)峻,綠色能源也變成了一個(gè)新的發(fā)展發(fā)現(xiàn)。所以,太陽(yáng)能也變成了一個(gè)好的選擇。因?yàn)樘?yáng)對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō),幾乎是一個(gè)無(wú)限能源,每時(shí)每刻都在向太空釋放著巨大的能量,用取之不盡用之不竭來(lái)形容一點(diǎn)也不為過(guò)。

想要使用太陽(yáng)能源,就必須使用太陽(yáng)能電池板,現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池板一般使用硅晶體材料。10多年前,出現(xiàn)了一種新的光伏材料,鈣鈦礦,它具有便宜、輕薄、可變形、環(huán)保等特點(diǎn),也是各國(guó)光伏領(lǐng)域的研究焦點(diǎn),因?yàn)樗袡C(jī)會(huì)使太陽(yáng)能電池的應(yīng)用得到顛覆性的改變。

例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池一般使用在衛(wèi)星、路燈、熱水器等設(shè)備上,基本上無(wú)法攜帶,而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可以使用到日常生活里的各種設(shè)備上,例如手機(jī)、穿戴設(shè)備,具有更強(qiáng)的實(shí)用性。所以,業(yè)界普遍認(rèn)為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有非常好的發(fā)展前景。

當(dāng)然,鈣鈦礦材料也是有缺點(diǎn)的,他們非常敏感,在空氣中容易發(fā)生變化。在普通環(huán)境下很難生產(chǎn)大批生產(chǎn)。黃維院士團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年研究,成功地解決了鈣鈦礦光伏材料不穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)化率不高、工藝制備復(fù)雜等技術(shù)難題。這個(gè)解決方法是在生產(chǎn)過(guò)程中,利用一種環(huán)境友好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可調(diào)和的離子液體溶劑,實(shí)現(xiàn)了在室溫、高濕度的環(huán)境下,就可以完成鈣鈦礦材料的生產(chǎn)。并且生產(chǎn)出來(lái)的鈣鈦礦材料在穩(wěn)定性和光電轉(zhuǎn)化率方面有了很大的提高,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了24.1%。而且這種離子液體代替了原來(lái)的有毒的有機(jī)溶劑,更加環(huán)保。

通過(guò)這個(gè)技術(shù)生產(chǎn)的鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池,厚度只有300納米,只有頭發(fā)絲的1/200,比紙還要薄。

可以說(shuō),這項(xiàng)研究成果為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)奠定的基礎(chǔ),是我國(guó)在光伏領(lǐng)域的一次重大突破,也成功解決了全球光伏領(lǐng)域的一大痛點(diǎn),具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。


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