吉祥体育安全网址: 几十年来,来自世界各地的研究人员一直致力于通过光伏电池板将太阳能转换为电能。许多专家认为,人类目前正处于太阳能技术革命的边缘,钙钛矿现在被用于太阳能电池板以及传统的硅基技术。
Sputnik记者与内盖夫本古里安大学(以色列)教授,光伏和太阳能专家Eugene Katz谈论了太阳能电池板在不久的将来如何运作以及对太阳能技术的期望。
Sputnik:Katz教授,近年来有很多关于钙钛矿的讨论。早在2016年,就有人预测2017年将成为钙钛矿太阳能电池技术的转折点。这场革命是否实现了?为什么钙钛矿吸引了如此多的关注?
Eugene Katz:我们正在见证使用金属卤化物钙钛矿(一种新的有机 – 无机半导体家族)获得有效太阳能电池的技术,即使不是革命,也是一次重大的演变。
2007年,这些设备的效率不超过3%,但今天它高于24%,这对太阳能行业至关重要。这是接近当今最广泛的基于晶体硅的太阳能电池的最高效率的主要成就。
人们普遍认为,基于钙钛矿的太阳能电池非常便宜,因为这些薄膜器件中的所有有源层都可以用可溶性化合物印刷。吉祥体育备用链接
但这并不是使这项新技术如此具有吸引力的原因。今天的制造业主要是基于硅的太阳能电池板,这些太阳能电池板已达到最高效率,因此不清楚何处继续前进。
钙钛矿电池的发展改变了这种状况,为试图制造所谓的双结或串联钙钛矿/硅电池铺平了道路,该电池由两个带有钙钛矿的子电池组成(靠近阳光捕获表面)并且底部有一个硅子电池。
使这种解决方案如此具有吸引力的是,添加廉价的钙钛矿子电池不会增加整个串联的成本,同时大大提高了效率。今天的硅电池具有约26%的记录效率,而钙钛矿/硅串联器件已经达到了28%的效率,因此超出了各种“心理”障碍。现在可以讨论将串联元件的效率提高到30%-35%的前景。
当这种情况发生时,革命就会到来。这就是所有这一切。正是由于这个原因,全世界有数百个(如果不是数千个)实验室正在研究这个问题并大力投资研究和制造工业和半工业原型。
Eugene Katz:在我看来,钙钛矿电池的主要缺点是当暴露在阳光下时它们的效率会迅速恶化。
如今,硅太阳能电池的寿命为25年,而钙钛矿电池的使用寿命不到一年。这是使用这种技术进行大规模发电的主要障碍。
我们正在努力提高这些设备的运行稳定性,以便从更高的效率中获益并确保更长的使用寿命。为此,我们需要了解降解的物理和化学机制。
Sputnik:除硅和钙钛矿外还有其他技术可以用于太阳能电池吗?
Eugene Katz:在实验室规模上有许多解决方案依赖于各种半导体,包括无机和有机半导体,以及各种器件架构。许多解决方案曾经共存并长期同时制造,但今天硅太阳能电池在工业电力领域占据主导地位。
人造卫星:普通人将如何从这种串联太阳能技术中受益?它会变得更便宜还是更环保?
Eugene Katz:电力将变得更便宜。在涉及环境问题时,事情并不那么明确。钙钛矿结构包括铅,这不是元素周期表中最环保的元素。出于这个原因,正在进行研究尝试用其他东西替代铅。然而,我们可以说,即使在今天,薄膜钙钛矿技术使用的铅比硅电池少,因为需要铅来将元件焊接在一起。在我看来,元素的稳定性也是这里的一个主要因素。