「冷處理」反提高品質,新型單晶鈣鈦礦電池效率達 22%

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 01 日 16:37 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電池 Telegram share ! follow us in feedly


有的時候「冷處理」或許才是最好的辦法,最近沙烏地阿拉伯科學家發現,採用低溫製程來製造鈣鈦礦太陽能,效果遠比高溫製程還要好,新型鈣鈦礦轉換效率已達 22%。

鈣鈦礦太陽能具有來源豐富、成本低廉優勢,更可沉積在薄又可撓的基板與玻璃上,科學家能藉此特性製造出彎曲太陽能板,最終裝設在曲面外牆、屋頂,甚至是汽車與衣服上,就如同沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學(KAUST)研究生 Abdullah Alsalloum 所說,目前鈣鈦礦太陽能電池被認為是發展最快的太陽光電技術。

不過鈣鈦礦太陽能距離大規模商業化還需要一段時間。鈣鈦礦名稱源自於同名礦物鈣鈦礦,不過現在的鈣鈦礦太陽能電池指的是是具有通式 ABX₃ 結構的化合物,製程多為「溶劑工程」,將鈣鈦礦成分融在液體中,最後在結合形成晶體,KAUST 表示,目前常見的鹵化物鈣鈦礦太陽能晶體主要是經過攝氏 120 度的製程。

但高溫會導致一些缺陷,團隊研究的鈣鈦礦太陽能電池為常見的甲基氨基碘化鉛(MAPbI₃)鈣鈦礦,過去在溶劑製程中,往往會出現甲基銨離子與碘離子難滲入結構中,研究第一作者 Bekir Turedi 表示,我們研究各種不同的溶劑來測試鈣鈦礦結晶,最後發現在攝氏 90 度溫度下,透過新製程能製造出品質更高的單晶鈣鈦礦。

Bakr 表示,新製程有效提高光電壓,轉換效率已接近 22%,創下這類型鈣鈦礦電池最高紀錄。

只是研究團隊也承認,目前研究中的新型鈣鈦礦單晶也碰上老問題,就是電池太小,現階段尺寸與規模不足以商業化,還需要進一步研究。

(首圖來源:Flickr/SteFou! CC BY 2.0)