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  • 1 # 商顯小夥一枚

    鈣鈦礦太陽能電池作為一種新型光伏技術,具有成本低、效率高的特點,目前,世界最高光電轉化效率紀錄已達到25%。

    作為一種半導體異質結結構光電器件,鈣鈦礦太陽能電池透過鈣鈦礦光吸收層、電荷傳輸層等半導體材料組成的異質結結構來有效分離和提取光生電荷,實現由光能向電能的轉換,但鈣鈦礦電池異質結結構並不穩固,一旦異質結結構被破壞,電池效能就會顯著降低。

    究其主要原因,在於由離子組成的鈣鈦礦半導體天生結構“柔弱”,工作條件下,受光照、電場、溫度等作用的影響,產生大量結構缺陷,導致半導體材料發生結構改變甚至分解。分解逃逸出來的離子還會進入電荷傳輸層或電極層,破壞異質結的光電轉換功能,造成整體器件效率的顯著降低,因此穩固鈣鈦礦太陽能電池中“柔弱”的異質結結構,保護光生電荷的分離和提取過程,成為解決穩定性難題的一個重要研究方向。

  • 2 # 梁瑞林

    太陽能發電所依據的原理是光電效應,又稱為光伏效應,也就是某些物質在光的照射下可以產生電能的現象。

    最早發現具有光電效應的物質有硫化銫和羅謝爾鹽(酒石酸鉀鈉)。接著,人們還將硫化銫製成了光電真空管用於光學探測與接收。後來發現許多物質都具有光電效應。截至目前為止大約有,矽、鈦酸鋇、鉭酸鋰、鈮酸鋰、用一些含銅鎘的漿料燒結而成的厚膜半導體、某些有機半導體、碲鎘汞等化合物半導體,足足有幾十種以上,最近更有紅極一時的碲化鎘等等。太陽能電池的製作方法包括,真空蒸發、真空濺射、化學氣相沉積、液相浸塗、噴塗、單晶拉制、燒結等等。當然,要想製成太陽能電池成品,除了這些具有光電效應的物質外,還需要有,既不遮擋太Sunny、又能將產生的電能傳匯出去的透明導電膜電極。這種透明導電膜電極的材料一般是氧化錫(成本低、電阻率略高)或氧化銦(成本高、電阻率低)。

    具體到提問者所說的鈣鈦礦太陽能電池,大概指的是鈦酸鋇光電器件吧。既然說的是鈦酸鋇就說鈦酸鋇,建議以後不要再用鈣鈦礦太陽能電池這種叫法,給人一種有人為了糊弄你、故弄玄虛之嫌。因為事實上,鈣鈦礦結構的物質,除了人工合成的礦物鈦酸鋇、鉭酸鋰、鈮酸鋰之外,更有自然界廣泛存在、而又不具備光電效應的天然大理石(碳酸鈣)和鈣鈦礦(鈦酸鈣)。何必模稜兩可的一鍋煮呢?你說是吧!鈦酸鋇太陽能電池曾經有人立項研究。

    至於問到它“真的有前景嗎?”“最大阻礙是什麼?”可以負責任的告訴你,不要再在鈦酸鋇太陽能電池上投資金、下功夫(之前曾經有人立項研究過其實用化的可能,結果不理想);因為它的效率不高,成本不低。

    現在世界上應用最廣泛的太陽能電池是矽太陽能電池,中國在西部沙漠地區,用它建成了世界上規模最大的太陽能發電廠;中國許多地方的路燈、海上的航標燈都採用了矽太陽能電池供電;中國農村許多地區也開始將太陽能電池作為家用能源,另外作為政策輔助,國家還給購買太陽能電池的個人使用者提供價格優惠。

    現在最有前途的太陽能電池是碲化鎘太陽能電池,中國的碲化鎘太陽能發電玻璃已正式投產,水平遙遙領先世界。

    下面兩幅照片分別是,用矽太陽能電池建設的中國龍羊峽320兆瓦太陽能發電站(光伏電站),以及用碲化鎘薄膜太陽能(電池)玻璃建成的樓房玻璃牆。

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