高效噴霧可令任何物體的表面變成太陽能電池

據報道，即使經過數十年的研究，太陽能電池板行業(yè)依然面臨兩個基礎問題的困擾，即生產成本高昂，且使用效率也不高。但現(xiàn)在科學家將希望寄托于名為鈣鈦礦的材料，利用其制作的高效噴霧可令任何物體的表面變成廉價的太陽能電池。

鈣鈦礦是一種類似水晶結構、有吸光特性的有機金屬，其主要成分為鈦酯鈣，這種成分在世界各地都有發(fā)現(xiàn)。盡管鈣鈦礦已經被發(fā)現(xiàn)150多年，但直到最近科學家們才開始研究其用途，發(fā)現(xiàn)其可以替代硅作為太陽能電池板的半導體。

來自英國舍費爾德大學的研究人員稱，他們已經找到一種噴霧工藝，可以創(chuàng)造高效的鈣鈦礦太陽能電池。如果能夠成功，這無疑將具有重大的意義。與硅相比，獲取鈣鈦礦的過程更為廉價。鈣鈦礦的吸光層非常薄，大約只有1 μm，而硅吸光層至少有180 μm厚。

另一個問題，這種噴霧太陽能電池的效率如何？目前，研究人員可以做到鈣鈦礦薄層吸光11%的使用效率。而傳統(tǒng)的太陽能制造材料的吸光效率最高達19%，高效噴霧技術有望最終達到類似的水平。

這聽起來似乎并不令人感到震動，但實際上，對于太陽能電池板來說，近20%的吸光效率已經非常高。硅電池的平均吸光效率也僅為25%。其他材料可能更高，但目前還不適合用于制造太陽能電池板。

鈣鈦礦可以均勻地噴灑在任何物體的表面以形成薄層，有效地吸收光。這層薄層可以用于作為汽車或移動裝置的太陽能電池板，它不需要標準太陽能電池板必需的平整表面。晶體硅電池板的結構和特性不允許其表層有太大的波動。在手機上安裝太陽能電池板？為什么不行呢？可是，舍費爾德大學研究人員謹慎地表示，噴霧鈣鈦礦的吸光效率會隨著表面的曲線程度而有所降低。

但更為重要的是，高效噴霧太陽能電池技術可以非常輕松地應用。同樣的噴嘴可用于制造個人電子產品或汽車的小型太陽能電池板，主要取決于表面覆蓋面積的大小。此外，鈣鈦礦方案也可被用于大規(guī)模生產廉價的太陽能電池，并且比硅電池容易操作。這些特點將大大地降低太陽能發(fā)電的潛在成本。

將來，鈣鈦礦可以取代硅作為太陽能電池板的技術標準。在短短幾年中，這些太陽能電池板的吸光效率將會從個位數接近硅電池的效率。最終，它可能成為我們可再生能源領域期盼已久的重大突破。