近日,俄羅斯國立研究型技術(shù)大學“莫斯科國立鋼鐵合金學院”的科研人員已使硅光電轉(zhuǎn)換器的半導體涂層技術(shù)適應(yīng)工業(yè)標準,這將使太陽能電池板的生產(chǎn)更加低廉和易于制造,并可使其在任何天氣下工作。
用于制造太陽能電池板的硅晶體制造復雜,價格昂貴,而且在使用中存在嚴重的局限性。因此,世界范圍內(nèi)都在積極研究用鈣鈦礦材料替代硅。目前,鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到商用硅電池的水平。
自2015年以來,莫斯科國立鋼鐵合金學院科研人員一直在開發(fā)鈣鈦礦太陽能電池和光電探測器。該團隊的研究成果是一種確保鈣鈦礦層的高穩(wěn)定性和發(fā)光特性,并適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用標準的技術(shù)。
莫斯科國立鋼鐵合金學院未來太陽能實驗室研究員阿圖爾·伊什捷耶夫介紹說,通過化學氣相沉積技術(shù)(CVD)可展示鈣鈦礦層的形成,并可解釋無機鈣鈦礦的高穩(wěn)定性和發(fā)光特性,了解類鈣鈦礦材料在所有工藝階段的最佳光學特性,使用標準方法與機械化學合成相結(jié)合,使其能夠擴大到工業(yè)水平。他強調(diào),CVD方法目前是生產(chǎn)LED和太陽能電池的行業(yè)標準,可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)線上引入鈣鈦礦技術(shù),而不需要更換設(shè)備組。
伊什捷耶夫解釋說,與硅不同,鈣鈦礦可在漫射光和低光照條件下發(fā)電,鈣鈦礦太陽能電池板可以在所有天氣條件下,甚至在室內(nèi)工作,這擴大了其應(yīng)用范圍,例如為固定設(shè)備和可穿戴設(shè)備(如手表和智能手機)自主供電。他補充說,現(xiàn)在鈣鈦礦太陽能電池和發(fā)光二極管可投入量產(chǎn),并將在工業(yè)和消費電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,它們的主要優(yōu)勢是生產(chǎn)成本低,輸出特性高。
據(jù)悉,莫斯科國立鋼鐵合金學院組織了鈣鈦礦太陽能電池的完整裝配周期。在實驗室條件下從玻璃到成品設(shè)備,太陽能電池可在5小時內(nèi)裝配完畢。該技術(shù)已獲專利,且已準備好進行大規(guī)模生產(chǎn)并與硅太陽能電池競爭。
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