钙钛矿太阳能电池量产后,发电成本将下降一半
多伦多大学的爱德华˙罗杰斯高级电子和计算机工程系教授TedSargent和阿卜杜拉国王科技大学教授OsmanBakr领导的研究小组,在室温条件下,研究人员成功地制造出这些高质量的钙钛矿单晶体。该晶体能有效地将光转换成可很长距离移动的载流子,由于晶体具有极少的缺陷,载流子的运动长度超过10微米。这项研究表明如果提升材料纯度,有机三卤化铅钙钛矿材料光电池将获得进一步突破;也表明钙钛矿晶体在半导体和光电设备领域内,具有广泛的应用前景。
近年来,钙钛矿材料使用效率已超过20%,接近那些目前大范围使用的,已安装在西班牙沙漠和加利福尼亚房顶的商用硅太阳能电池板。
“从效率上来说,钙钛矿材料将要接近传统的商业化材料,”Sargent小组博士生申请者兼论文的第一作者ValerioAdinolfi说,“鉴于其制造的便捷性,它们具有可降低太阳能发电成本的潜力。”
该研究预示着绿色能源,和光学领域的创新。将钙钛矿晶体设计成太阳能平板玻璃:光照射到晶体表面后被吸收,激活材料中的电子。那些电子很轻易地穿过晶体到达一端的电学器件,形成电流。现在逆向思考:给太阳能平板充电,注入电子,会释放光能。这种更有效的电-光转换方式意味着钙钛矿晶体可以开辟出节能LED的新领域。
与此同时Sargent小组研究,名为胶体量子点的纳米工程太阳能吸收颗粒。“钙钛矿晶体是优秀的可见光吸收材料,而胶体量子点更善于吸收红外线”Sargent教授说道。“由于太阳光具有很宽的可见光和红外光谱,这些材料在吸收太阳能方面是高度互补的。”
“未来,我们会探索更多太阳能吸收材料,”Comin博士说,“结合钙钛矿晶体和胶体量子点技术来提升吸收效率,非常有发展前景。”
而在国内,由范斌领衔的厦门惟华光能研制的有机太阳能电池光电转换率于近期达到了19.6%——在全球范围内,这样的成绩仅次于一家韩国企业。央视《新闻联播》曾报道:“惟华光能生产的有机太阳能电池可能对未来的光伏产业产生影响”。
据了解,太阳能电池已发展了多种技术,以钙钛矿为主的有机太阳能电池处于第三代。范斌说,与传统的晶体硅太阳能电池相比,有机太阳能电池具有重量轻、厚度薄、生产成本低、柔性可卷曲等优势。
“钙钛矿太阳能电池量产后,发电成本将下降一半,不用政府补贴也可以很好推广。”厦门惟华光能创始人范斌相信,在国家不断提倡环保能源的大环境下,“物美价廉”的有机太阳能电池最终将被大众所接受。
两个月前,惟华光能搬到独立的新厂房。“我们现在比原来‘阔气’多了!”分享这则消息时,范斌难掩喜悦。他告诉记者,惟华的准量产线将于今年4月布置完成,如果顺利的话,明年就可以真正实现量产。也就是说,惟华“采撷阳光驱动世界”的梦想很快就将照进现实。
光伏发电“平价上网”也许就在眼前,光伏发电补贴降低也是大势所趋,正如昨日文中所提,有些光伏企业已经开始为未来做准备,无论是好的还是坏的,你呢?