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太陽能工藝

洛杉磯華裔教授研發(fā)新方法 提高太陽能電池產(chǎn)量

星之球激光 來源:中新網(wǎng)2014-02-10 我要評論(0 )   

據(jù)美國《世界日報》報道,洛杉磯加大(UCLA)材料科學(xué)工程學(xué)系華裔教授楊陽(Yang Yang)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊,經(jīng)過七個月研究,成功研發(fā)新方法,大幅提高鈣鈦礦(perovskite )太...

       據(jù)美國《世界日報》報道,洛杉磯加大(UCLA)材料科學(xué)工程學(xué)系華裔教授楊陽(Yang Yang)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊,經(jīng)過七個月研究,成功研發(fā)新方法,大幅提高鈣鈦礦(perovskite )太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效能,生產(chǎn)大面積鈣鈦礦太陽能電池,將這種太陽能電池界的“明日之星”提升到新一境界。

  傳統(tǒng)硅晶太陽能板因原料硅土昂貴,且制造過程會產(chǎn)生非常嚴(yán)重污染,學(xué)界和業(yè)界近年轉(zhuǎn)而研發(fā)鈣鈦礦太陽能板,結(jié)果光電轉(zhuǎn)化效能兩年內(nèi)從3%提高至16%,形成重大的科研突破。

  楊陽解釋,鈣鈦礦太陽能電池有兩種原料,舊制程方法是用烤的,但兩種材料沸點不同,無法烤得很均勻,造成接口的電子傳遞效率變差,使得整體的轉(zhuǎn)換效率下降。他們改用蒸鍍法將其中一種原料蒸進另一種材料,“就像蒸小籠包一樣”,蒸出來的薄膜表面均勻,傳導(dǎo)效能自然提高。

  鈣鈦礦太陽能板無法兼顧面積和效能,楊陽實驗室做出來的太陽能板大小為1x1吋,若他的制程方法再進一步,可望生產(chǎn)1x1公尺大小的商用太陽能板。楊陽表示,他下個目標(biāo)是將光電轉(zhuǎn)化效能提高至20%,大面積雖做得到,但因為學(xué)校財力不若業(yè)界雄厚,無法發(fā)展出如此大的尺寸。

  楊陽從事太陽能電池研究十多年,投入鈣鈦礦太陽能電池還不到一年,在博士后研究員陳棋和周歡萍等人的共同努力下就有如此成就,相當(dāng)杰出。他說,主要是他們在同個領(lǐng)域鉆研許久,才能在這么短時間作出突破。

  楊陽表示,大家都在找最好的太陽能電池來源,硅晶太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效能高,大約18%,但制程必須耗費大量的電力,其電費至少要五年才能回收,加上原料硅土昂貴、污染高,事實上并不理想,“鈣鈦礦絕對更便宜又環(huán)保”。

  鈣鈦礦是一種陶瓷氧化物,此類氧化物最早被發(fā)現(xiàn)者,是存在于鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,目前用的都是人為作出的,因此沒有資源耗盡的問題,再加上這類材料制程簡便,成本可以大幅下降,商用潛力無限。

  楊陽畢業(yè)自臺灣成功大學(xué)物理系,在麻薩諸塞大學(xué)取得碩士和博士學(xué)位,于1997年加入洛加大。周歡萍為北京大學(xué)畢業(yè),陳棋為清華大學(xué)畢業(yè)。

  研究報告發(fā)布在1月15日出版的“美國化學(xué)學(xué)會期刊”(Journal of the American Chemical Society)。

 

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