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弯曲上千次也没事,室内可挠钙钛矿太阳能电池效率创新高

发布于2020-05-19 07:52:27,弯曲上千次也没事,室内可挠钙钛矿太阳能电池效率创新高,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

弯曲上千次也没事,室内可挠钙钛矿太阳能电池效率创新高



把太阳能板装在室内听起来或许有点违和,但这确实可行,毕竟太阳能板最主要就是吸收阳光波长来来发电,而不同灯光也有不同的光谱,也能加以利用,最近意大利、哥伦比亚与德国科学家就研发出极薄又可挠,可在室内发电的钙钛矿太阳能电池。

通常炙热阳光的照度大约是每平方米 110,000 lux,相较之下家里、商家、办公室等室内环境只有少少的 100-500 lux,若是采用一般常见的硅晶太阳能板,基本上完全不会发出任何的电。对此意大利罗马第二大学(University of Rome Tor Vergata)、哥伦比亚 Surcolombiana 大学和德国佛劳恩霍夫研究所( Fraunhofer)科学家打算采用另一种太阳光电技术:钙钛矿太阳能。

有别于传统的硅晶太阳能,钙钛矿太阳能在阳光下或是室内弱灯光照射下都可以发电。以制程技术来说,钙钛矿也具有来源丰富、成本低廉优势,更可沉积在薄又可挠的基板与玻璃上,科学家能借此特性制造出弯曲太阳能板,最终装设在曲面外墙、屋顶,甚至是汽车与衣服上,目前钙钛矿已经成为近年制作太阳能电池的新兴宠儿。

目前钙钛矿产电效能与晶硅太阳能相当,转换效率在十年间从 3% 跃升到 24% 左右,而在联合团队的研究,新型钙钛矿在室内的转换效率已经逼近硅晶太阳能在阳光下的效率,研究指出,电池在 LED 200 lux 照明下的效率为 20.6%,在 400 lux 下效率为 22.6%,透光率也高达 80%。

团队声称,在所有弯曲可挠的室内太阳能技术中,新电池不仅效率最高也相当耐凹折,可弯曲 1,600 次、曲率约 20.5 毫米。

在过去的研究中,瑞典林雪坪大学(Linkping University)与中国北京研究员所组成的团队,也有研发出室内光转换效率达 26.1% 的太阳能电池,但在该研究中,室内环境较为明亮,在 1,000 lux 下、开路电压为 1.01 伏特时, 1 平方公分的电池转换效率高达 26.1%,另一个尺寸较大、约 4 平方公分的电池,转换效率表现也不俗,约 23%。

团队指出,只是新型钙钛矿电池的功率密度较低,照度在 200 lux 以下时,功率密度为每平方公分 16.7 微瓦,400 lux 则提升到 35 微瓦,因此这类太阳能板不太能为耗电电器服务,主要客群或许是小型感测器或是物联网(IoT)设备。

  • Indoor perovskite solar cells pack high efficiency in artificial light
  • High-Efficiency Indoor Perovskite Photovoltaics on Ultra-Thin Glass

(首图来源:德国佛劳恩霍夫研究所)

延伸阅读:

  • 在室内也可以发电的太阳能登场,转换效率更高达 26%

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