鈣鈦礦太陽能與有機(jī)太陽能都是備受看好的新興太陽能技術(shù),性能良好也比現(xiàn)有的太陽能電池更薄更輕,應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,而現(xiàn)在它們的應(yīng)用領(lǐng)域還擴(kuò)至宇宙,科學(xué)家已經(jīng)完成鈣鈦礦與有機(jī)太陽能的太空測試。
過去幾十年來,硅晶太陽能一直都是太陽光電的龍頭技術(shù),再生能源成本之所以能與傳統(tǒng)火力發(fā)電廠競爭,也是因?yàn)楣杈柲芗夹g(shù)日益成熟、成本愈來愈低,但是科技日新月異、新人勝舊人,鈣鈦礦與有機(jī)太陽能或許可以把硅晶拉下市占冠冕寶座。
目前鈣鈦礦產(chǎn)電效能與晶硅太陽能相當(dāng),轉(zhuǎn)換效率在十年間從 3% 躍升到 24% 左右,且鈣鈦礦太陽能在陽光下或是室內(nèi)弱燈光照射下都可以發(fā)電;而有機(jī)太陽能的轉(zhuǎn)換效率雖然不具優(yōu)勢,但是它有著輕薄、可撓且便宜的特點(diǎn)。
以制程技術(shù)來說,鈣鈦礦與有機(jī)太陽能也都有來源豐富、成本低廉優(yōu)勢,更可沉積在薄又可撓的基板與玻璃上,科學(xué)家能藉此特性制造出彎曲太陽能板,最終裝設(shè)在曲面外墻、屋頂,甚至是汽車與衣服上。
德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)也發(fā)現(xiàn),這兩種太陽能技術(shù)可以朝太空發(fā)展,先前就團(tuán)隊(duì)將鈣鈦礦與有機(jī)太陽能裝在探空火箭上,來個(gè)從瑞典北部到高度 240 公里的次軌道太空飛行(suborbital round trip)。
團(tuán)隊(duì)將一公斤的太陽能電池貼在鋁板上,200 平方公尺貼好貼滿,預(yù)計(jì)發(fā)電量可點(diǎn)亮 300 盞標(biāo)準(zhǔn) 100W 燈泡,實(shí)驗(yàn)也指出,這些又輕又薄的太陽能電池可以承受火箭發(fā)射沖擊與太空飛行等極端條件,在 7 分鐘將陽光轉(zhuǎn)換成電力,來自 TUM 的資深作者 Peter Müller-Buschbaum 表示,在這項(xiàng)研究中,重點(diǎn)不是太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,而是每單位面積發(fā)電量,也就是功率重量比(specific power,也稱為比功率),而這些太陽能電池的功率重量比為每平方公分 7-14 毫瓦。
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),這些太陽能電池也可以吸收地表反射的漫射光,因此就算離太陽愈來愈遠(yuǎn),還是可以發(fā)電,Müller 指出,這驗(yàn)證該電池能應(yīng)用在深空飛行任務(wù),這是現(xiàn)在的硅晶太陽能無法做到的。
▲2020年上海太陽能光伏展上的鈣鈦礦光伏組件
英企打造“最高效”太陽能電池板,發(fā)電量可提高近1/3
據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》網(wǎng)站8月15日報(bào)道,到明年夏天,英國人的屋頂可能會(huì)裝上突破性的太陽能電池板,使用近200年前被首次發(fā)現(xiàn)的一種晶體來幫助利用更多的太陽能。
一家位于牛津的太陽能技術(shù)公司希望在年底前開始制造世界上最高效的太陽能電池板,并在明年內(nèi)成為第一家向公眾出售這些太陽能電池板的公司。
報(bào)道稱,牛津光伏太陽能公司稱,通過給電池板涂上一薄層被稱為鈣鈦礦的晶體材料,他們將下一代太陽能電池板的發(fā)電量較傳統(tǒng)硅基太陽能電池板提高近1/3。
這一突破將帶來自上世紀(jì)50年代太陽能技術(shù)問世以來太陽能發(fā)電領(lǐng)域的首次巨變。給傳統(tǒng)太陽能電池涂上一薄層鈣鈦礦,就能提高其發(fā)電量,并降低清潔電力的總體成本,因?yàn)檫@種晶體能夠吸收太陽光譜中的不同部分,性能優(yōu)于傳統(tǒng)的硅。
報(bào)道指出,通常,硅太陽能電池能夠?qū)⒆疃嗉s達(dá)22%的可用太陽能轉(zhuǎn)化為電。但在2018年6月,牛津光伏太陽能公司生產(chǎn)的“硅上涂鈣鈦礦”太陽能電池板超過了性能最好的僅用硅的太陽能電池板,創(chuàng)下能將27.3%的可用太陽能轉(zhuǎn)化為電的新紀(jì)錄。
添加了鈣鈦礦涂層的太陽能電池板的外觀也將有所不同。牛津光伏太陽能公司的電池板將呈黑色(而非傳統(tǒng)硅電池板通常呈現(xiàn)出的藍(lán)色),并與屋頂石板更好地融合在一起。
原標(biāo)題:若鈣鈦礦衰減問題解決,不僅晶硅產(chǎn)業(yè)鏈重新洗牌,光伏將成為全球能源一哥!