雖然經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究，太陽(yáng)能電池板行業(yè)依然面臨兩個(gè)根本問(wèn)題困擾，即生產(chǎn)成本高昂，且使用效率很低。但現(xiàn)在科學(xué)家將希望寄托于名為鈣鈦礦的材料，利用其制作的高效噴霧可令任何物體表面變成廉價(jià)的太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦是一種類似水晶結(jié)構(gòu)、有吸光特性的有機(jī)金屬，主要成分為鈦酯鈣，這種成分在世界各地都有發(fā)現(xiàn)。
英國(guó)舍費(fèi)爾德大學(xué)研究人員稱已經(jīng)找到一種噴霧工藝，可創(chuàng)造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
盡管鈣鈦礦已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)150多年，但直到最近科學(xué)家們才開(kāi)始研究其用途，發(fā)現(xiàn)其可以替代硅作為太陽(yáng)能電池板的半導(dǎo)體。來(lái)自英國(guó)舍費(fèi)爾德大學(xué)的研究人員稱，他們已經(jīng)找到一種噴霧工藝，可以創(chuàng)造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。如果能夠成功，這無(wú)疑將具有重大意義。與硅相比，獲取鈣鈦礦的過(guò)程更為廉價(jià)。鈣鈦礦的吸光層非常薄，大約只有1微米，而硅吸光層至少有180微米厚。
另一個(gè)問(wèn)題，這種噴霧太陽(yáng)能電池效率如何？目前，研究人員可以做到鈣鈦礦薄層吸光11%的使用效率。而傳統(tǒng)太陽(yáng)能制造材料的吸光效率最高達(dá)19%，高效噴霧技術(shù)有望最終達(dá)到類似水平。
這聽(tīng)起來(lái)似乎并不令人感到震動(dòng)，但實(shí)際上，對(duì)于太陽(yáng)能電池板來(lái)說(shuō)，近20%的吸光效率已經(jīng)非常高。硅電池的平均吸光效率也僅為25%。其他材料可能更高，但目前還不適合用于制造太陽(yáng)能電池板。
鈣鈦礦可均勻噴灑在任何物體表面形成薄層，有效吸收光。這層薄層可以用于作為汽車或移動(dòng)裝置太陽(yáng)能電池板，它不需要標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板必需的平整表面。晶體硅電池板的結(jié)構(gòu)和特性不允許其表層有太大波動(dòng)。在手機(jī)上安裝太陽(yáng)能電池板？為什么不行呢？可是，舍費(fèi)爾德大學(xué)研究人員謹(jǐn)慎表示，噴霧鈣鈦礦的吸光效率會(huì)隨著表面曲線程度有所降低。
但更為重要的是，高效噴霧太陽(yáng)能電池技術(shù)可以非常輕松地應(yīng)用。同樣的噴嘴可用于制造個(gè)人電子產(chǎn)品或汽車的小型太陽(yáng)能電池板，主要取決于表面覆蓋面積的大小。此外，鈣鈦礦方案也可被用于大規(guī)模生產(chǎn)廉價(jià)太陽(yáng)能電池，并且比硅電池容易操作。這些特點(diǎn)將大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的潛在成本。
將來(lái)，鈣鈦礦可以取代硅作為太陽(yáng)能電池板的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在短短幾年中，這些太陽(yáng)能電池板的吸光效率將會(huì)從個(gè)位數(shù)接近硅電池的效率。最終，它可能成為我們可再生能源領(lǐng)域期盼已久的重大突破。
