日本大學(xué)研發(fā)新型太陽(yáng)能電池 有望實(shí)現(xiàn)跨越性發(fā)展
時(shí)間:2018-05-03 14:38來源:快科技 作者:綜合報(bào)道
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近日，沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院研發(fā)了新型全無機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，解決了困擾太陽(yáng)能電池技術(shù)面臨的三個(gè)關(guān)鍵問題：效率，穩(wěn)定性和成本。太陽(yáng)在太陽(yáng)系中心釋放了巨大的能量，而太陽(yáng)能就是利用這部分能量，這也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源供應(yīng)的關(guān)鍵目標(biāo)之一。
具有太陽(yáng)能電池的電子設(shè)備可以將光能直接轉(zhuǎn)換成電能，加以使用。迄今為止，大多數(shù)太陽(yáng)能電池都是由硅制成的，主要是利用了這種物質(zhì)易吸收光線的特質(zhì)，但是硅面板的生產(chǎn)成本很高，所以性價(jià)比一直是一個(gè)問題。
科學(xué)家一直在研究一種由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)制成的替代品材料。而鈣鈦礦是地球上發(fā)現(xiàn)的一種礦物質(zhì)，由特定分子排列的鈣，鈦和氧組成，科學(xué)家研究的是和其具有相同晶體結(jié)構(gòu)的材料，也就是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料。
鈣鈦礦材料作為太陽(yáng)能電池的集光活性層非常實(shí)用，因?yàn)樗鼈兡苡行У匚展饩�，更重要的是價(jià)格要比硅便宜得多。這種材料實(shí)用方式也非常多，例如，可以將其溶解在溶劑中，并直接噴涂到基材上。
但是這種材料也并非完美，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料通常非常不穩(wěn)定，溫度過高的時(shí)候不穩(wěn)定，這阻礙了其商業(yè)化。
沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院（OIST）能源材料與表面科學(xué)研究所由齊亞平教授領(lǐng)導(dǎo)，他發(fā)現(xiàn)了新型鈣鈦礦材料，該材料穩(wěn)定，高效，并且生產(chǎn)成本相對(duì)較低，未來太陽(yáng)能電池的使用會(huì)更加廣泛。
最近，他們的研究結(jié)果發(fā)表在《Advanced Energy Materials》上，博士后賈良博士和劉宗豪博士也對(duì)這項(xiàng)工作做出了重大貢獻(xiàn)。
但在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池變得像硅太陽(yáng)能電池一樣具有商業(yè)可行性之前，仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。例如，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的壽命在一年或兩年，但硅太陽(yáng)能電池可以工作20年。
齊亞平和他的同事們將繼續(xù)研究這些新型電池的效率和耐久性，并且正在以商業(yè)規(guī)模制造這些電池。鑒于自2009年第一顆鈣鈦礦太陽(yáng)能電池被報(bào)道以來，該技術(shù)發(fā)展速度飛快，新型電池的未來可以說是非常光明。
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太陽(yáng)能電池
鈣鈦礦
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