@ 2014.08.26 , 09:04

这块矿石是人类未来的能源?

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钙钛矿

这种品级的晶矿的分子结构刚好能够将太阳能转化为电能,来自牛津大学和其它实验室的科学家正在研究如何利用钙钛矿制造太阳能发电板。

现在的太阳能面板比起以前可以说便宜太多了,但是还不足以便宜到能够消除传统能源。

在短短五年时间里,实验室用钙钛矿制成的太阳能电池的太阳光-电能转化效率已经提高了5倍,从刚开始得3.8%到现在的接近20%。和同样是太阳能电池板材料的硅技术用了30年时间才达到与其接近的转化率相比,钙钛矿的研发速度可是相当快。今天,商用硅太阳能面板的极限转化率也只有18%,钙钛矿太阳能电池很可能会超过这个比例,同时同便宜也更容易制造,每瓦特制造成本可以比硅太阳能电池减少一大半。此外,某些钙钛矿太阳能电池面板是部分透明的,牛津大学的Henry Snaith认为这种电池也许还能作为窗户使用。不过要开发出钙钛矿电池的全部潜能,科学家还要解决三大难题。

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1 即便是最理想的钙钛矿电池依然可能有毒

问题:目前效率最高的钙钛矿电池要使用到铅。

解决方法:今年春天,有两个独立研究团队用锡替代了铅,虽然锡电池的转化效率只有6%,但是鉴于锡电池的研发还处在初级阶段,应该还有很大的进步空间。

2 潮气会造成电池腐蚀

问题:当遇到潮气时,钙钛矿的晶体结构会瓦解。材料科学家也是太阳能电池新兴企业Plant Pv创始人之一的Brian Hardin说:“这些让钙钛矿具有高转化率的特质也决定了它们的不稳定性。”

解决方法:对每块电池进行防风雨处理,但是这样无疑会提高成本。

3 电池的使用寿命有多久还没人知道

问题:因为钙钛矿电池是一种刚刚问世的电池,还没有进行几年的光热测试。如果钙钛矿电池的分解速度比硅电池还快,所有节约的成本就成了空谈。

解决方法:大多数实验室还没有对钙钛矿电池的耐用性进行过测试,不过美国圣母大学的Prashant Kamat认为常温使用是没有问题的。

本文译自 Popsci,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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