韓國研發更便宜、更環保的太陽能電池板
2020-12-03 電子發燒友韓國研發更便宜、更環保的太陽能電池板
蓋世汽車網 發表於 2020-11-30 16:22:47
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。
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。現在，韓國仁川大學（Incheon National University）的科學家公布了在這一領域做出的新貢獻。
太陽能電池板由光伏電池組成，暴露在光線下的材料會產生激發電子，即電流。現代的薄膜太陽能電池由微米或亞微米厚的光伏材料層組成，因而可集成至靈活、輕便的面板中，用作多種基材。不過，這一工藝有一些局限性。領導該研究的Jun Ho Kim教授解釋道：「大多數薄膜太陽能電池都包含有毒的昂貴元素，可能會阻礙太陽能電池的普及。」目前，Kim教授正與團隊致力於採用自然界中豐富的環保材料生產太陽能電池，而且此類材料易於提取，製造成本也不高。
科學家們正尋求利用自然礦物——硫銅錫鋅（起著吸收光子的作用）製造環保電池。大多數硫銅錫鋅電池會採用硫化鎘為緩衝層，以優化其性能。儘管效率很高，製造此類緩衝層造成的相關汙染以及有毒的鎘並不是環保太陽能電池的理想特性。為解決該問題，研究人員研究了很有前景的替代品——ZTO緩衝層。為了進一步提高太陽能電池的效率，該小組調整了吸收層（硫銅錫鋅）與緩衝層（ZTO）之間電子的能量水平，讓電子能夠在兩層之間更好地循環，從而增加電池的電壓和整體性能，功率轉換效率達11.22%。從長遠角度看，目前採用CdS緩衝層的硫銅錫鋅電池的最大效率可達12.6%。該技術也是首次僅利用環保、儲量豐富以及廉價材料制出如此高性能的電池。
預計未來幾十年內可再生能源的市場份額會增加，該研究的重要性也隨之增加了。隨著對太陽能電池板需求的增加，以最環保、最便宜的方式獲取組件也極其重要。Kim博士和團隊研發的技術讓我們離這一目標又近了一步。該研究團隊希望其發明可以帶來一個可再生的未來。Kim教授表示，該種環保薄膜太陽能電池可以安裝到建築物和房子的屋頂和牆壁上，以提供電力。此外，也可以安裝到地面車輛上（如汽車、公共汽車和卡車）以及海上運輸工具（如船和遠程船舶），以提供部分電力。
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