比想像中持久,新鈣鈦礦太陽能電池實際可以運作 30 年

作者 | 發布日期 2022 年 06 月 20 日 14:06 | 分類 太陽能 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
比想像中持久,新鈣鈦礦太陽能電池實際可以運作 30 年


鈣鈦礦太陽能轉換效率高,但也以不耐用聞名,如今美國科學家以新的太陽能測試技術,發現效率高,還可以使用 30 年的鈣鈦礦太陽能電池,其使用壽命甚至超越矽晶太陽能的 20 年。

鈣鈦礦是具有特殊晶體結構的半導體,適用於太陽能跟各種光電技術,且相較於矽晶太陽能,鈣鈦礦太陽能製程較為友善,可以在室溫環境製造、所需能源較少,生產製造過程更便宜也更永續,除此之外,鈣鈦礦太陽能還能製成可撓或透明模組,進一步擴大太陽能板的應用範圍。

只是與矽晶太陽能不​​同,鈣鈦礦太陽能電池超級脆弱,早期在 2009~2012 年間的鈣鈦礦太陽能電池壽命只有短短幾分鐘,之後慢慢增加到好幾天、幾週,最後單位撐到月,然後 2017 年瑞士研究小組發表一篇可以運作一年的論文。

而美國普林斯頓大學團隊這次在陰錯陽差之下發現,該電池的壽命比預期還要長。

團隊認為這是因為,近年來太陽能電池老化驗證技術有著長足的進步。有鑑於鈣鈦礦太陽能的脆弱性,過去科學家透過不同方式來測試各種電池設計與架構,工程學教授 Lynn Loo 表示,值得注意的是,我們現在有辦法測試這些設備並了解它們的長期性能。

研究人員透過加熱設備來觀察電池退化程度,他們選擇四個不同的溫度再測量結果,溫度範圍從一般的夏天標準溫度到攝氏 110 度極端溫度都有。他們發現,在平均溫度為攝氏 35 度下,設備可以在連續照明下以 80% 或更高的效率運作至少 5 年。

根據 Loo 的說法,這相當於在美國普林斯頓戶外運作 30 年。

不過由於研究人員也無法實際花 30 年測試太陽能電池設備,新測試發法可以說是另一個研究補充。未參與研究的國家再生能源實驗室資深研究員 Joseph Berry 表示,未來這篇研究可能會成為效率分析與穩定性交叉點的原型。

 

(首圖來源:pixabay