解決鈣鈦礦太陽能致命缺陷,運作 1,000 小時仍有高效率

作者 | 發布日期 2023 年 06 月 03 日 15:00 | 分類 太陽能 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
解決鈣鈦礦太陽能致命缺陷,運作 1,000 小時仍有高效率


鈣鈦礦太陽能電池轉換效率高,但他在商業化路上有個重大阻礙:耐用性低,就算鈣鈦礦太陽能轉換效率再怎麼高,都無法實際應用,不過現在科學家打造新的薄膜,證明鈣鈦礦太陽能電池在運作 1,000 小時後,仍可維持 99% 初始效率。

如今太陽能電池龍頭在成本效益與壽命上仍是業界龍頭,不過論轉換效率,鈣鈦礦太陽能電池在短短 15 年內迅速追上,而且更便宜、更輕、更靈活,只可惜鈣鈦礦電池在暴露於各種元素下,往往容易分解,這對於設計成需要在日照環境工作一整天,數十年的設備來說並不理想。

現在加拿大材料公司 XlynX 透過 BondLynx 薄膜來保護鈣鈦礦電池。一般來說當鈣鈦礦材料接觸到光跟熱時,其中的有機成分會激發並逸出,這就是鈣鈦礦太陽能電池問題的伊始,但 BondLynx 是一種交聯劑(crosslinker ),可與這些有機成分形成化學共價鍵,防止它們鬆動並降低效率。

之後團隊用 BondLynx 處理轉換效率為 24% 的鈣鈦礦太陽能電池,然後放置在長時間的熱和光下,就算連續暴露在模擬日照下 1,000 小時,有效維持 99% 的效率,相較之下,未經處理的太陽能電池在相同條件下、相同時段,損失 35% 初始效率。

團隊也將太陽能電池還暴露在 60 °C 恆溫下 600 小時,附塗 BondLynx 塗層的鈣鈦礦仍保持近 98% 的效率,而對照組則損失了 27%。

儘管測試只進行幾個月,但經過處理的電池幾乎沒有任何效率損失,顯然它們應該能夠持續運作更長時間,再加上其他能延長鈣鈦礦太陽能電池使用壽命到 30 年的最新塗層,新競爭者可能已經克服自己的弱點。

(首圖來源:XlynX