松下也有投入鈣鈦礦太陽能研究,輕型電池轉換效率已達 16.1%

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 22 日 16:34 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


鈣鈦礦太陽能傳換效率在這幾年進步飛速,雖然距離大規模商業化還有一段時間,但不減科學家對它的期待,各家機構與大廠紛紛投入研究想搶占商機,最近日本松下(Panasonic)則成功研發出輕型鈣鈦礦太陽能電池,效率已達 16.1%。

根據美國國家再生能源實驗室(NREL)每年彙整各大研究所、實驗室與公司的資料、最終製作而成的「太陽能轉換效率圖」,太陽能轉換效率已愈來愈高、技術愈加成熟。

 (Source:NREL

其中鈣鈦礦太陽能轉換效率在十年間從 3% 躍升到 24% 左右,僅略低於矽晶太陽能的 26.7%,只不過鈣鈦礦還是待跨越的門檻,像是穩定性低、含有毒物質鉛等都是鈣鈦礦太陽能的缺點,因此松下改用不同的材料,盼提高鈣鈦礦太陽能的穩定性。

在過去的研究中,科學家發現電池其中的甲胺(methylamine)是穩定性差的元兇之一,在此次實驗中,松下與新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)攜手,用甲脒(formamidinium)、銫與銣來取代甲胺,最終製造出長寬分別為 30 公分的輕型太鈣鈦礦電池,轉換效率已達 16.1%。

新型模組的光轉換面積為 802 平方公分,厚度約為 2 公厘,根據 pv magazine 的報導,松下還聲稱,由於團隊用噴墨塗布方式(inkjet coating)來製造新型的太陽能板,具有重量輕優勢,裝設範圍比過去常見的矽晶太陽能電池還要廣,能用在窗戶或是外牆等建築整和太陽能領域。

▲ 輕型鈣鈦礦電池(Source:松下

松下指出,鈣鈦礦太陽能的製造成本低於傳統矽晶太陽能電池,材料也能直接應用於既有的電池基板。團隊希望可透過蓋進鈣鈦礦層的材料,將來鈣鈦礦的轉換效率能與矽晶太陽能並駕齊驅,最終將鈣鈦礦太陽能成功商業化。

目前鈣鈦礦太陽能已從試驗逐漸轉向商業化,先前中國太陽能廠商保利協鑫就表示,會在 2020 年後將鈣鈦礦產能從 10MW 增加到 100MW,更許下宏願,要在 2021 年後突破 1GW 規模。且看好製造便宜、易製備,保利協鑫認為鈣鈦礦的成本優勢相當高,人們得花 1 億美金才能打造 GW 級的矽晶太陽能電池廠,薄膜太陽能則更貴需要花 7 億美金,相較之下,鈣鈦礦只要 4,200 萬美元。

(首圖來源:pixabay

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