每分鍾12米:新工藝大幅提高鈣鈦礦薄膜電池製造速度

據外媒報道,鈣鈦礦太陽能電池雖然在效率方面正迅速趕上其硅前輩,但在生產速度方面仍非常落後。現在,斯坦福大學的研究人員開發了一種製造鈣鈦礦太陽能電池的新方法,其速度可達每分鍾40英尺(12米),這樣的速度甚至比硅還快。

每分鍾12米:新工藝大幅提高鈣鈦礦薄膜電池製造速度

數十年來,硅一直主宰着太陽能電池市場,但近年來,這一王冠有被奪走的危險。其中增長最快的新產品則就是鈣鈦礦,它的效率從2009年的不到4%上升到了今年早些時候的20%–接近硅的25%。另外,它的生產成本也可能比硅更低、更節能。

當然,鈣鈦礦並不是完美的。它遠不如硅那麼穩定,所以批量生產需要手工操作,並且在生產過程中經常會出現缺陷從而導致電池在元素中降解得更快。現在,來自斯坦福大學的研究人員聲稱他們已經開發出一種可以在實際速度下大量生產穩定鈣鈦礦電池的方法。

研究小組將他們的新方法稱為快速噴塗等離子工藝。該工藝由帶有兩個噴嘴的機器執行–第一個噴嘴負責將鈣鈦礦前體的液體混合物噴到一片玻璃上,第二個噴嘴負責將噴出帶有等離子體的液體從而迅速將其轉變成一層鈣鈦礦薄膜。

該團隊表示,通過使用這種方法,鈣鈦礦膜可以以每分鍾40英尺的速度生成。此外,它的生產成本也應該很會更低–研究人員估計,製造這種模塊的成本大約為每平方英尺(0.09平方米)0.25美元,約是硅材料價格的1/10。

「我們實現了所有太陽能技術中最高的生產量,」該研究的論文合著者Nick Rolston表示,「你可以想象把大的玻璃面板放在滾輪上以前所未有的速度不斷地生產出一層層鈣鈦礦。」

最終產品的效率也相當可觀,約為18%,並且在連續使用5個月後,模塊的效率仍可達15.5%。研究團隊表示,鈣鈦礦下一個要面臨的主要障礙是找到確保電池持續更有效的時間長度的方法。

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來源:cnBeta