新的太阳能电池板技术没有硅

太阳能在美国变得越来越受欢迎,大约有7%的美国人使用它来为他们的房屋供电。但是,科学家仍在寻找使太阳能电池板更有效和负担得起的方法。大多数太阳能电池板都是用硅制成的,但是生产和加工硅既昂贵又能量密集。由于中国有[…]新的太阳能电池板技术在没有硅的情况下起作用,首先出现在Knowridge Science报告中。

来源:Knowridge科学报告
新的太阳能电池板原型。学分:克里斯托弗·麦肯尼(Christopher McKenney)/佐治亚理工学院。
新的太阳能电池板原型。学分:克里斯托弗·麦肯尼(Christopher McKenney)/佐治亚理工学院。

太阳能在美国变得越来越受欢迎,大约有7%的美国人使用它来为他们的房屋供电。

但是,科学家仍在寻找使太阳能电池板更有效和负担得起的方法。

大多数太阳能电池板都是用硅制成的,但是生产和加工硅的昂贵且能源密集。

由于中国有大量硅,因此世界上大多数太阳能电池都在那里制造。

为了增强美国的太阳能电池板生产,研究人员正在寻找更容易生产的替代材料。

由Juan-Pablo Correa-Baena教授领导的佐治亚理工学院的科学家一直在探索钙钛矿晶体,以替代太阳能电池中的硅。

钙钛矿由碘原子,铅和有机材料制成。它与硅一样有效,但生产更容易。

但是,钙钛矿具有主要的弱点 - 它不会持续很长时间。虽然硅太阳能电池可以运行20年,但仅一年后,钙钛矿细胞会恶化,尤其是在炎热的夏季温度下。这使得很难在长期太阳能解决方案中使用钙钛矿。

Correa-Baena的团队现在已经开发了一种新方法,使钙钛矿细胞更耐用。研究人员在添加顶部电极之前,用钛合金在轻真空中用钛合金处理了钙钛矿层。

这个过程称为蒸气相浸润,有助于增强太阳能电池并保护其免受热损伤。

“我们使层更具弹性,因此可以承受高温并持续更长的时间,” Correa-Baena说。该团队目前正在为该技术寻求专利。

这一进步可以帮助美国增加国内太阳能电池板的生产,并支持转向可再生能源。随着科学家继续完善这项技术,太阳能的未来看起来比以往任何时候都更加光明。