韓國研發新型薄膜太陽能電池板 可用於建築物、車輛等

2021-02-08 全國能源信息平臺

【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】

目前市場上已經實現商業化的薄膜太陽能電池板都由銦、鎵等稀土元素或鎘等含劇毒的金屬構成，但是此兩種類型的薄膜太陽能電池板都有自己的問題，如成本高，無法用於生活場所等。

(圖片來源：大邱慶北科學技術院)

據外媒報導，韓國大邱慶北科學技術院(DGIST)一組由Jin-Kyu Kang博士和Dae-Hwan Kim博士帶領的科學家團隊一直在進行實驗，尋求用更便宜、更豐富的元素製成太陽能電池板。Kang博士表示：「全球範圍內都有研究用青銅(Cu-Sn)和黃銅(Cu-Zn)為基礎材料製作薄膜太陽能電池，因為此類材料無毒、儲量豐富、成本低、耐久性高且具有可持續性。」

不過，在薄膜技術中使用此類合金也會有缺點。雖然用此類合金製成的太陽能電池板的理論效率與市場上最頂級產品的效率相當，但在實踐中，它們的表現卻往往大大落後。這是因為此類材料在「退火」(或加熱和冷卻以製作CZTSSe薄膜，即銅、鋅、錫、硫和硒薄膜)過程中會形成各種缺陷，如「點」缺陷、「表面」缺陷和「體積」缺陷。此類缺陷會破壞電流流動，導致發電電力損失。

因此，科學家們希望找到一種方法，能夠合成質量最佳的CZTSSe薄膜。他們對退火過程進行了調整，這對於CZTSSe薄膜的晶粒尺寸有很大的影響：退火的時間越長，退火的溫度越高，晶粒越大，電力損耗就會越小。

但是，隨著退火溫度和退火時間的增加，由於分解作用，CZTSSe薄膜的性能會發生變化。為了解決該問題，該研究小組採用了一種特殊的「液體輔助法」，可以讓CZTSSe晶粒以更快的速度生長，意味著即使在低溫下，晶粒也能長大，從而防止CZTSSe薄膜的性能發生改變。

有了這項新發現，在尋找低成本、環保型太陽能方面的一個重大障礙已被克服。Kim博士表示：「我們的技術有很多應用，包括電子設備、家庭用品、建築物和汽車。最好的方面是CZTS太陽能電池沒有有毒和稀有金屬的缺點，我們可以將其安裝在任何想要安裝的地方。」

免責聲明：以上內容轉載自能源界，所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 韓國研發更便宜、更環保的太陽能電池板
    打開APP 韓國研發更便宜、更環保的太陽能電池板 蓋世汽車網 發表於 2020-11-30 16:22:47 但是，目前的太陽能電池板需要採用有毒材料作為緩衝層，這一點卻不環保。為此，據外媒報導，韓國一個科學家團隊研發了一種新型環保替代品——ZTO緩衝層，就可以克服這一限制，而且也是讓太陽能電池板更加環保的錦上添花之舉。
  • 韓國研發的ZTO緩衝層讓太陽能電池板更環保
    打開APP 韓國研發的ZTO緩衝層讓太陽能電池板更環保 蓋世汽車 發表於 2020-11-30 10:05:58 但是，目前的太陽能電池板需要採用有毒材料作為緩衝層，這一點卻不環保。為此，據外媒報導，韓國一個科學家團隊研發了一種新型環保替代品——ZTO緩衝層，就可以克服這一限制，而且也是讓太陽能電池板更加環保的錦上添花之舉。 　　氣候變化危機迫在眉睫，這一點毋庸置疑。鑑於緊迫性，有必要加快向可再生能源轉型。近年來，太陽能就成為了一種最有發展前景的替代能源之一。
  • 韓國研發更便宜、更環保的太陽能電池 可安裝到屋頂和車輛上
    蓋世汽車訊 太陽能是傳統、不可再生能源的環保替代品。但是，目前的太陽能電池板需要採用有毒材料作為緩衝層，這一點卻不環保。為此，據外媒報導，韓國一個科學家團隊研發了一種新型環保替代品——ZTO緩衝層，就可以克服這一限制，而且也是讓太陽能電池板更加環保的錦上添花之舉。
  • 日本開發出一種新型薄膜可讓太陽能電池板壽命延長
    原標題：日本開發出一種新型薄膜可讓太陽能電池板壽命延長 　　原標題：新材料可讓太陽能 電池板壽命延長 　　新華社東京6月9日電 （記者樂紹延）日本日清紡織公司日前宣布，他們開發出一種新型薄膜，可使太陽能電池板在實驗中的「保質期」提高約50％，從而延長太陽能電池板的使用壽命。
  • 韓國研發太陽能光伏塗料 可塗在汽車外部以提供能量
    蓋世汽車訊 據外媒報導，韓國科學技術研究院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）光電混合動力研究中心的研究團隊通過在塗覆太陽能電池原料溶液之後，控制其固化速度，研發了一種大面積且高效的有機太陽能電池。
  • 薄膜太陽能電池發展前景詳細分析
    就目前來說，薄膜太陽能電池的轉換效率還是與晶體矽存在著距離，但是相比與晶體矽，薄膜太陽能電池在其他方面存在著巨大的優勢。最重要的一點，就是薄膜太陽能電池的生產成本低。很多薄膜太陽能電池板都是由非晶矽製成的，而製備矽晶太陽能電池板時要使用高等矽。除此之外，薄膜太陽能電池還可以由其他半導體材料製成，包括銅銦鎵硒（CIGS）材料和碲化鎘材料。
  • 薄膜太陽能電池的前途在哪?
    近日，我國科研團隊首次成功研發純相的二維鈣鈦礦薄膜及其高穩定性太陽能電池，相關研究成果發表於《自然—能源》。
  • 薄膜太陽能電池生產工廠
    薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，應用非常廣泛。薄膜太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，在薄膜太陽電池製造上，則可使用各式各樣的沉積(deposition)技術，一層又一層地把p-型或n-型材料長上去，常見的薄膜太陽電池有非晶矽a-Si、銅銦硒CuInSe2 (CIS)、衍化物銅銦鎵硒CuInGaSe2 (CIGS)、和碲化鎘
  • 太陽能電池板:多晶矽、單晶矽和薄膜光伏
    從工業化發展來看，重心由單晶向多晶矽和薄膜方向發展，主要原因為；   [1]可供應太陽電池的頭尾料愈來愈少；   [2] 對太陽電池來講，方形基片更合算，通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶矽可直接獲得方形材料；   [3]多晶矽的生產工藝不斷取得進展，全自動澆鑄爐每生產周期（50小時）可生產200公斤以上的矽錠
  • 瑞典公司研發用於常規太陽能電池板的新技術!
    該公司的技術包括基於鈣鈦礦的薄膜層，該層可應用於常規太陽能電池板以提高其性能。Evolar光伏電源升壓技術可將鈣鈦礦薄膜太陽能電池層沉積在常規面板的蓋玻璃內側上，並以獨特的方式與該層進行電匹配並將其連接至固定在玻璃板上的矽太陽能電池。公司發言人說：「沉積步驟是乾燥過程，基於團隊從CIGS薄膜沉積中獲得的經驗。」
  • 內嵌矽薄膜層的透明太陽能電池實現個性化能源："不可見"光發電
    內嵌矽薄膜層的透明太陽能電池可實現個性化能源："不可見"光發電今天，迫在眉睫的氣候變化危機要求從傳統使用的化石燃料轉向高效的綠色能源。因而研究人員研究"個性化能源"的概念，這將使現場發電成為可能。例如，太陽能電池可能會集成到窗戶，車輛，手機屏幕和其他日常用品中。
  • 太陽能「無線」充電心臟起搏器 韓國研發新型醫療器械充電材料
    韓國研發新型醫療器械充電材料『Micro LED貼片，或將緩解植入式醫療器械需頻繁更換電池的痛點 韓國光州科學技術院(GIST)機械工學部李鍾浩教授7日表示，其研究團隊開發出了貼在皮膚上，能夠為體內供應電力的「Micro LED貼片」。
  • 研究人員探討有機太陽能電池板的發展前景
    蓋世汽車訊 目前的太陽能發電設備主要使用矽基太陽能電池板，但這些電池板堅硬笨重，可能會被塑料太陽能電池板替代，後者輕巧靈活，可印刷粘貼在建築物上，或置於窗戶或汽車上，將光轉化為電能。
  • 霍尼韋爾發布用於保護太陽能電池板的第三代背板
    5月17日獲悉，霍尼韋爾宣布其已發布第三代複合薄膜，該薄膜的作用是保護太陽能電池板在嚴酷的環境下不受損傷，同時幫助這些太陽能電池板在其25年的使用壽命中維持電力輸出。      這款名為PowerShield 3W的產品是一種用於光伏組件的具有成本效益的背板，它能保護太陽能電池板組件中的電路，防止溼氣進入組件並維持組件絕緣。
  • 豐田計劃測試車頂太陽能電池板
    網易科技訊7月6日消息，據國外媒體報導，豐田正在為其普銳斯(Prius)電動車測試一種更高效的車頂太陽能電池板該公司表示，裝配於車頂的新型太陽能電池板將使得其插電式混合電動車每天增程44.5公裡。據悉，這款太陽能電池由夏普公司生產，只有0.03毫米厚，但可以提供約860瓦的電力，甚至可以在汽車行駛時實時進行充電。測試將於本月晚些時候開始在公共道路上進行，但目前還沒有關於何時能將其用於商用車輛的消息。這並不是豐田第一次為其汽車提供太陽能電池板。
  • 蘋果汽車太陽能電池板技術也可用於蘋果手錶iPhone手機殼
    原標題：蘋果汽車太陽能電池板技術也可用於蘋果手錶iPhone手機殼來源：cnBeta.COM 蘋果未來的汽車可能在車頂上安裝光伏太陽能電池板，以最大化續航裡程並進行慢速充電。在周二美國專利商標局授予蘋果一項名為「帶有光伏電池的系統」專利中，蘋果建議將太陽能電池板應用到需要充電的產品上，以便隨著時間的流逝進行涓流充電。蘋果公司建議使用一種由相互纏繞支架製成的材料，其中一些股線由導電股線組成。導電元件將裝置的充電系統連接至安裝在材料上的光伏電池。為了確保最佳功率流，導電線必須通過絕緣線分開，從而消除整個織物中導電元件之間的任何接觸。
  • 可用於汽車的有機太陽能電池
    據外媒報導，研究人員發現，在太陽能電池中，可利用有機分子混合物，吸收陽光並將其轉換成電能。此外，這種電池還能應用於汽車車身等曲面。這一發現挑戰傳統觀念，有助於早日實現太陽能電池的商業化應用。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201910/406373.htm在基本的有機太陽能電池中，有機半導體薄膜夾在兩個電極之間。該薄膜將有機半導體層中產生的電荷提取到外部電路中。長期以來，人們一直認為，電極表面需要達到100%導電，才能最大限度地提取電荷。
  • 韓國研發七色無鎘CIGS太陽能電池
    導讀:韓國科學家使用不同濃度的硫脲,用化學浴沉積法製造了這種細胞。對於緩衝層,他們用鋅代替硫化鎘。該單元非常靈活,有七種顏色可供選擇。韓國電子與電信研究所(ETRI)的研究人員開發了一種彩色銅銦硒化鎵(CIGS)太陽能電池,轉換效率為18%。
  • CIGS薄膜太陽能電池組件生產項目
    項目概述項目佔地約20萬平方米，主要建設年產300MW薄膜太陽能電池組件生產項目，計劃新購建組件生產線2主要生產銅銦鎵硒太陽能電池板，產品光電轉換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近晶體矽太陽電池，而成本則是晶體矽電池的三分之一，被國際上稱為「下一時代非常有前途的新型薄膜太陽電池」。
  • 韓國開發透明太陽能電池 利用不可見光
    蓋世汽車訊 作為一種清潔能源，太陽能顯示出巨大的潛力。據外媒報導，韓國科學家創新設計高功率透明太陽能電池，推動實現離網生活，構建可持續綠色未來。這促使研究人員考慮「個性化能源」概念，發展現場發電，例如將太陽能電池納入窗戶、車輛、手機屏幕和其它日常用品。要做到這一點，太陽能電池板的方便性和透明度非常重要。科學家最近開發出「透明光伏」(TPV)裝置，即傳統太陽能電池的透明版本。與傳統深色、不透明太陽能電池(吸收可見光)不同，TPV可以利用紫外線中的「不可見」光。