可印刷生產、彎曲使用,松下全新種類太陽能電池實用化
松下基本完成了對鈣鈦礦太陽能電池的實用化改造。新電池可以印刷方式生產,可彎曲使用。
目前,市面上的太陽能電池主要以硅晶型電池為主,但經過數十年發展,其光電轉換效率仍僅為 25% 左右,且其生產過程中還會對環境造成不小的污染。
鈣鈦礦型太陽能電池(圖片來自: 日本經濟新聞中文版 )
相比之下,鈣鈦礦太陽能電池從 2009 年開發至今,其光電轉換效率已達 20%。此外,鈣鈦礦太陽能電池只需簡單的溶液加工即可制成,對環境影響較小。
成本方面,目前每平方米鈣鈦礦型太陽能電池板的價格不超過 100 美元,而最貴的硅晶太陽能電池板每平方米的價格為 300 美元。在大型生產中,鈣鈦礦型電池無疑更具有成本優勢。
然而,由于此類電池的材料鈣鈦礦相當不穩定,因此長久以來,鈣鈦礦太陽能電池都只是存在于研究當中的課題。
松下與瑞士聯邦理工學院洛桑分校共同改良了受光發電的發電層,通過向以往的原料中添加金屬銣,可以制作缺陷少的純凈晶體,顯著提高了電池耐久性,且制造成本與原來相同。
圖片來自: angstrom
松下試制的 4 毫米見方的鈣鈦礦型電池,發電效率為 21.6%,在鈣鈦礦型太陽能電池中已達到了頂級水平。
在標準耐久性試驗中,松下的新電池在溫度為 85℃、濕度為 85% 的惡劣環境下連續發電,經過 3 周后確認性能并未下降,預計在正常環境下可以使用 2~3 年。
圖片來自: 日本經濟新聞中文版
鈣鈦礦太陽能電池除了制作方便,轉化率高外,也具有更大的靈活性,其活性層可以涂抹于任何彎曲的表面,在今后的便攜式電子設備、智能家居等領域有望大顯身手。
題圖來自: TechXplore