光伏的未来
阅读次数:648 / 发布时间:2013-06-13
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关于光伏,除了清洁、便宜、取之不尽这些词之外,还能有更多的形容么?光伏可以为世界提供足够的能源,更为重要的是他可以被我们所控制,并且在很大程度上为我们所掌握。某种程度上可以把他看做是一个有着美好前途的运动员,无法确定他能发挥到多么好的程度,但是已经很值得期待去看他的表现。
尽管如此,一些人觉得对于科研的支持还远远不够,未能充分发挥他巨大的潜能。牛津大学的HenrySnaith认为:基于一些原因,很多关于2020年或是2050年的规划都未将太阳能作为主要的能源方式。他认为做这些规划的人根本就没有将科技发展、技术进步的因素考虑进去。
Snaith近期的工作取得了颠覆性的成果。他在研究染料敏化太阳能电池(DSSCs)时用钙钛矿物质进行改良,这一过程中取得了重要发现。一些钙钛矿物质在被用作感光介质时可以自身输运电荷,组成了这种电池的一部分电荷,可以极大地减少能量损失。Snaith说:"通常人们认为钙钛矿是吸收光线的物质,并不是真正的半导体介质。我们都被试验结果惊到了,这一发现使得电池的效率取得非常大的提升,从7%提高到10.9%。"
一切皆有可能,Snaith认为:当我们认识到这是一种半导体介质之后,可以把它应用到薄膜太阳能电池的制造之中,可以极大降低成本,由于电子输运的原因可以降低损失,可以提升效率。取得这项进展的同时,Snaith在他最近发表的文章中运用胶质化学的方式从而避免了500摄氏度的烧结,这在燃料电池的烧结阶段是非常必要的。在他的新方法中最高的烧结温度只需要150摄氏度。这将极大降低成本,并且在这个温度范围内可以有更多的工艺窗口有待开发。更加值得关注的是,在这个工艺条件下可以有更加多的效率提升的潜力。
多结电池基于这一原理,通过几个独立的光吸收载体来分别吸收太阳光不同波段的能量最终达到提升转化效率。利用Snaith的新的低温技术,这些不同的吸光载体可以沉积在一个器件的面上。而在从前这是不可能实现的,因为高温的烧结使得下层电池被破坏了。Snaith的新技术研发的电池效率已经达到12.3%,这是目前有报道的染敏电池的最高纪录。Snaith认为转换效率还能提高到25%以上,这是目前晶硅电池的纪录,染敏电池从来不会达到这么高的效率。Snaith希望这项技术能够尽快投入到商业运营,希望在两年内实现商业生产。不仅如此,他认为这种电池的成本仅仅是目前晶硅电池的一半以内。
Snaith对他的新技术充满信心,但同时他也承认寻找更好的太阳能电池材料将很困难。Snaith任然处于商业雏形,我们期待着更新的电池出现,基于这个点上光伏的未来必将是灿烂光明的。