能替代硅的太阳能发电涂料

来源:羊城晚报发布时间:2013-12-11 10:00:30
 用太阳能电池板来吸收太阳光,再通过光生伏特效应,就能把太阳光的辐射能转化成电能—这是我们普遍知道的太阳能发电,其中提到的太阳能电池板的主要材料是“硅”。只是由于使用硅的成本较高,所以太阳能一直未能成为广泛使用的发电方式。

但眼下国外已经研究出某种“神奇”的涂料可以用来替代“硅”,用于太阳能发电。如果它能顺利投入市场,便可大大降低太阳能发电的成本,让太阳能发电技术普及到日常应用。

  以果汁为色素材料

意大利米兰比科卡大学的Mib-Solar研究所是太阳能发电领域最先进的研究机构之一,该机构目前正在实验一种叫DSC technology的太阳能发电涂料。DSC全称Dye-sensitised Solar Cell—意即“色素增感太阳电池”。

DSC technology这种太阳能发电涂料的基本原理是利用叶绿素的光合作用。研究者称,构成该涂料的色素在吸收太阳光后,能激活光电系统、连通电路,从而产生电能。涂料用到的色素原料,也可以用各类水果的果汁来加工,如蓝莓汁、覆盆子汁、红葡萄汁等。最适合该涂料的颜色是红色和紫色色系。

与该涂料配套的太阳能电池也很特别,是应用一种特殊的印花机把纳米级的氧化钛打印在模板上,然后把模板浸泡在有机涂料中24小时,当涂料固定在氧化钛上后,太阳能电池就制成了。

 经济、方便,只是效率低

它安装方便。通常我们看到的太阳能电池板都是安装在屋檐上、屋顶上,只是利用建筑表面的一部分面积,但这种新型涂料却可以涂在建筑物表面的任何部分,包括玻璃上,因此它更适宜用于办公大楼。近年来全球新建的各种高楼大厦的外表风格,都适合这种太阳能发电涂料。以米兰的意大利联合信贷银行大厦为例,其外墙占了整幢建筑物面积的绝大部分,如果涂上太阳能发电涂料,从节能角度来看就非常划算。

从成本角度来考虑,发电涂料也比电池板要“经济”。这种太阳能发电涂料的成本只有太阳能电池板主材料硅的1/5。它基本上是由有机涂料和氧化钛组成,原材料都很廉价且可大批量生产。

这种涂料的优点不光是成本低,对环境的适应性也远超“硅”电池板。在天气不良或光照暗等条件下,例如阴天或黎明、黄昏时,它都能起效。

当然这种太阳能发电涂料也有弱点,那就是不如“硅”板耐久,而且吸收效率较低。研究者介绍,太阳能电池板的保质期一般是25年。实际上很多30-40年前安装的太阳能发明设备至今仍在生效,而太阳能发电涂料的设计寿命却只有10-15年;太阳能电池板的吸收效率是15%,发电涂料的效率也只有前者的一半左右,仅约7%。

当然,太阳能涂料吸收效率低的弱点,可以由大面积涂抹的优点来抵消。因此它依然为太阳能发电的普及提供了可能。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201312/11/46050.html
责任编辑:shichunhua
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
Science最新:钙钛矿层在工业纹理硅片上的一致性生长以制备高稳定性叠层太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-19 13:55:59

前言:钙钛矿-硅串联太阳能电池的实验室效率已接近35%。我们采用基于蒸汽的共蒸发方法,在金字塔纹理硅基底上均匀沉积高质量的钙钛矿层,从而制备出效率、稳定性和可重复性都得到增强的钙钛矿–硅串联太阳能电池。利用TFPTMS调控吸附动力学带来的薄膜质量提升,钙钛矿–硅叠层太阳能电池在工业纹理化硅片上实现了超过31%的光电转换效率,并具有增强的可重复性。钙钛矿–硅叠层太阳能电池的EQE谱和反射曲线。

透明导电电极对钙钛矿-硅叠层太阳能电池性能的影响来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-18 13:35:54

牛津大学的一位研究人员发现,透明导电电极可使钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率降低超过2%,损失与电阻、光学效应和几何因子权衡有关。基于此,Bonilla提出了一个统一的光学-电气模型,考虑了双端钙钛矿-硅叠层太阳能电池设计中的这些因素。而叠层电池通常采用中间或者背TCEs,这进一步降低性能。据Bonilla称,这些损失与实验结果一致,显示在氧化铟锡沉积、抗反射涂层或原子层沉积屏障层中微调,直接导致先进叠层电池的性能可测量提升。

带有立体互补设计的钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率达到32.3%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-15 21:48:44

中国研究人员开发了采用立体互补界面设计的钙钛矿-硅叠层太阳能电池,实现32.12%的认证效率并提升长期稳定性。该策略优化了钙钛矿晶格中的分子适配,提高了电荷传输和器件寿命。

AFM:通过掺杂与缺陷工程实现GaOₓ的双极性载流子传输,用于高效硅异质结太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-15 18:24:32

钝化接触是实现高效晶体硅(c‑Si)太阳能电池全部潜力的关键赋能技术。过渡金属氧化物(TMOs)因其宽带隙、可调的功函数(WF)和有效的表面钝化能力,作为钝化接触层受到广泛关注。氧化镓(GaOₓ)具有超宽带隙(≈4.8 eV)、高电子迁移率以及因其丰富的固定电荷而具有优异的场效应钝化能力,但其在钝化接触中的应用尚未被探索。

高效率且稳定的柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池来源:半导体学报 发布时间:2025-12-02 09:50:38

钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。

美对中国部分产品关税的豁免延长1年!附14项太阳能和硅片制造设备清单来源:能慧 发布时间:2025-11-28 14:20:35

当地时间11月26日,美国贸易代表办公室,将把针对中国技术转让和知识产权问题、依据301条款调查所设立的关税的豁免延长至2026年11月10日。现有豁免条款原定于今年的11月29日到期。14项HTSUS税目9903.88.70以及美国注释U.S.note20定义的税号产品,主要是太阳能和硅片制造设备等多个领域,具体如下:

王开&马静&刘生忠AEL:带隙与晶体质量的协同提升实现高效稳定钙钛矿/硅叠层太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-28 10:23:55

宽带隙钙钛矿材料对叠层太阳能电池至关重要,但富Br软晶格可能引发严重的离子聚集与迁移,显著损害器件效率与稳定性。由此,晶体质量提升的钙钛矿薄膜表现出更高的离子迁移能垒和增强的界面载流子提取能力。这些协同效应使单结钙钛矿太阳能电池效率高达23.24%,单片钙钛矿/硅叠层电池效率达30.16%,并在热、湿、光应力下展现出优异的稳定性。

Nature -- 采用双缓冲层结构的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池来源:新能源与能效 发布时间:2025-11-18 15:24:01

本研究提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略,通过协同作用减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击,在保持高效电荷提取的同时增强界面粘附性。通过调控原子层沉积的吹扫时间设计的疏松SnOx缓冲层可耗散应变能,而致密SnOx层则能确保稳固的电接触。

笼状二铵分子可最大限度地减少高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池的界面能量损失来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-12 14:30:26

DCl介导的准二维钙钛矿引起的极化原理示意图。结果是形成了铁电准二维钙钛矿层,增强了电荷传输并抑制了整个界面的复合。当集成到基于隧道氧化物钝化接触的1.0cm整体钙钛矿/硅叠层电池中时,DCl介导的钙钛矿顶部电池可提供令人印象深刻的31.1%的PCE。

中科院AEL:双梯度IWO中间层解锁钙钛矿/硅叠层太阳能电池31.91%效率的新钥匙来源:知光谷 发布时间:2025-11-10 13:43:47

本研究针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池的填充因子瓶颈,中国科学院新疆理化技术研究所刘家凯、中国科学院上海微系统所刘正新、刘文柱和张丽萍等人提出基于双梯度钨掺杂氧化铟中间层的创新方案。实验采用反应等离子体沉积技术,通过精确调控氧氩流量比,成功制备出具有梯度功函数的双IWO中间层。进一步优化IWO表面化学,增强了与MeO-4PACz空穴传输层的锚定作用,使钙钛矿层结晶质量显著提升,最终实现31.91%的认证效率。

效率为26.41%的微型无机钙钛矿--硅TOPCon叠层太阳能组件来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-03 14:58:42

科学家们制造了一种孔径面积为0.50cm2的半透明CsPbI3器件,该器件包含MAM缓冲层和具有边缘钝化功能的TOPCon底部电池。相应的4TCsPbI3/TOPCon叠层太阳能电池的效率达到了26.55%。研究人员表示,这项工作为半透明CsPbI3钙钛矿太阳能电的MAM夹层结构缓冲层建立了一种通用策略,从小尺寸到大尺寸,也适用于叠层太阳能电池。