俄羅斯致力研究硫族化物,盼將有機太陽能效率提升至 20%

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 15 日 7:45 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly

有機太陽能電池為太陽光電後起之秀,雖然該技術尚未達到商業化階段,但由於其具有製造成本低與可撓等優點,各國科學家皆看好有機太陽能的發展,像是俄羅斯南烏拉爾國立大學(SUSU)與研究機構 Nanotechnology REC 便聯手研究硫、硒等硫族化物,想將有機太陽能轉換效率從 12% 提升到 20%。



太陽光電一直以來都是炙手可熱的再生能源技術之一,Nanotechnology REC 研究員 Oleg Igorevich Bolshakov 指出,太陽光電技術發展一日千里,裝置量在 2000 年到 2013 年之間也提升 40%,如今該技術更是為上千萬人提供綠色電力。

而得益於創新技術與裝置量上升,太陽能電池的價格正在快速下滑,再生能源正迅速取代傳統的火力發電。O.I. Bolshakov 表示,根據材料、製程與研發時間的不同,太陽能電池目前分成三大世代。其中第一代為當今主導市場的單晶矽與多晶矽電池,其發展最久,技術也最成熟;第二代則是硒化銅銦鎵 CIGS、碲化鎘 CdTe2 等薄膜太陽能電池,雖然目前該技術市場占比不高,但薄膜太陽能電池在材料生產過程中不會消耗太多能量,也是個具有競爭力的技術。

第三代太陽能電池則是使用有機材料或是奈米科技,提供更多種類的太陽光電技術解決方案,有望再次突破太陽能光轉換效率,且第三代太陽能技術可使用便宜、可回收的有機聚合物材料,有助於降低太陽光電技術成本。

O.I. Bolshakov 指出,與第一代和第二代相比,第三代電池最重要的優勢之一為可快速收回成本。該研究指出,第三代太陽能只要幾個月就能達成損益兩平,前兩代則需要好幾年的時間。

只不過世上也沒那麼多好康的事情,有機太陽能等第三代技術轉換效率不高,難以達到商業化階段,因此 SUSU 與 Nanotechnology REC 希望能突破現狀,在維持有機太陽能的可撓式與低成本優勢下,提升其轉換效率。

目前 SUSU 正在研究硫、硒等硫族化物,希望進一步提升太陽能電池的可見光吸收,Nanothechnology REC 團隊則利用在硫化物-氮雜環化合物(heterocycles)領域的多年研究經驗,想用有機合成技術改變分子結構並提高導電率。

SUSU 自然科學與數學學院化學系研究員 Aleksey Galushko 表示,Nanothechnology REC 已在光催化技術方面取得取得的驚人成就,因此團隊希望可共同攜手合作,將有機太陽能轉換效率從 12% 提升到 20%,找出另一種節能減碳的太陽光電技術。目前研究已發表在《Energy and Environmental Science》。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:pixabay