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凯发游戏

时间:2020-04-03 09:08:20作者:Mckay

导语:在线领A片【AG88.SHOP】凯发游戏鈣鈦礦太陽能【【具有可撓【、製】】程簡單等優點【,】應用潛力相當龐】大,】【但該技術】【若】要迎【頭趕【【上【目前市占】率】】】】】【】最高】的【矽【晶太】】陽能】【【,還有一】大【段距】】【【離】要走,【為此【美國科學【家已著手】研】【】究鈣鈦礦【材料與結【構,【盼】】】【】能了解鈣】【鈦礦運作機制,讓轉【換效】率迎來新提升動能。【當】今】太陽能市】場以矽晶技術【【為主流,成本】】較【【低】】【、】也】已達大【【規】【模【商【【【業化【,但矽【】晶技】術【並】非完】美無】】缺】】,必】須要在【 1,】4【0】【0【°C 高】溫【下進行處理,】並【【使用昂貴的製造【】設備,【】相較之下【【【鈣鈦【礦轉【換】效率高,【設備成本與】】】】【條【【【件也【】】低,【只要在 】100°】C】】【 【溶液中【加工即可,且【該技術也能【沉積在可撓式基】】板上】,有望讓將【來的太【【陽能板不再又【硬又脆】。鈣鈦】礦【】【太陽】能電】池不含鈣與鈦,是個【由有機與無機元素一同組成的】結構】】,基【【本【【上可以【把】】鈣鈦礦晶體結構當成三元組(t【riad),其中一部分】是由元素鉛】組【成,二】、三【部【分則是甲基銨等有機】成分與溴【和】碘鹵化物組成,而每部分可【由【不同】】元】】素或化合物製成,顯然有多種配【方供【科學家選【【擇。目前鈣鈦礦轉換效【率】已達 2【3】%,】只不過【【科】學家】一直【以來都不太了】【】】解高效率的】背後原】【由,這】讓科學【【家【難【】】以再】】獲突破。喬治亞理工學】【院【材】】料【【科學【與工程助【【理【教】【【授【 J】】uan-Pablo 】Correa-Ba【e】】na 表示,團隊從【】】【【】【】早【【期的研】【究得知【【,在溴】-碘】鈣鈦】礦】中添【】加】銫和銣可提高穩定性和轉【換【】效率,】但過】去【都】【不太【清楚為【什麼添加鹼性金屬】能【提升電池】性能。因此為【了】破】解科】學謎團,【美【國喬【】】治亞理工學院、麻省理工】【、【加州大【】學聖地牙哥】分校等學】校與研究】機構【攜手】【【【【合作】,一同【【運【用】】高強度【 】X 射線【【來檢測奈米級鈣鈦礦【,希【望可透過 X 射】線來【【觀察鈣鈦【礦】的元【素【與結【構變】化【,從【】【中找】出再次突破的關【鍵】。【實驗結果指】】出【【,在鈣鈦礦化合物添加鹼性金【屬】可讓溴與碘其他元素均勻混】合,】提】【高電導【率、進】而提升轉換【效率,但也不】能】添加】太【多鹼性金屬,【濃度過】多會【讓優】】勢】【轉換】成【劣勢,反而干擾材料】【】電導】性。】【透【【【【過【實驗,團【【隊也發現】【銫和【【銣周圍【】】】】的無【【感帶(【d】【ead zo【【】n】】e)】】對太陽【能電【池沒【有太大影響,】通】【常這【些無】感【帶都會像黑【洞一】【【【【樣吸收其他區【域的電子【【,讓【電流與電壓消】失】殆】盡,】】但在鈣鈦】】礦】【中損失不大【。加州大學聖地牙【【【哥分校】奈】米工【】【程教】】授 【【Davi】【】d 】F【e【n【ning 】【】對此表】【示【,這表【示材】料的性能相當強大。鈣鈦礦的理論轉換效率為 【【31%【【,【目】前還【有】龐大的【進步空】間,】】】【科】學【【】家將可根據【研究結【【】】果,改變過去的配】方或是嘗試增加】鹼性【金屬,進】一步【】提高】鈣鈦礦太陽【能電池【的】【效率】。【研究已發表】在《Sci】en【ce【】》【【【。】R【esearch【ers】【 char】t p【】a】t】【【【【h】【 】to c】】【hea【【【pe】【【【】r 【】flexi】ble sola】【r cel【】ls【U【nlea【shi【ng pe【】r】ovski【tes’ 】p】o【【te】】】】n【tial for【 】】【sol【】a】r cel】ls(首【圖來源:喬治亞【理】工學院)
凯发游戏【 】太陽光電】技術長江後浪推前浪,】各國】科【學】【【【家正如火如荼研【發有機】】太陽【能電池,運用【】聚合物【或是】有【】】機【生】物來】當作】太陽能材料】,就好比加【拿大】先】前開】發出【大【】】腸】桿菌【太陽【能、【【中國研發出碳【【【【】─【】】塑膠串】聯型有機太陽能。隨【著研究發展不斷有新技術登】場】,但這些【占盡【低成【【本、應用【】範圍廣優勢】的技術何時【】才能商】業化【】?太陽【光電【一【直【】以【來都是炙【手可【熱的再】】生】能源技】術之一,其】中【單晶矽【與多】晶矽太】陽】能【【】電【池為】當今市場主【流,發】展最【久、【技術也最成】【】熟,再生能源目前能【與傳統燃煤發【電廠【相競】】爭,該技術更是功不】可沒。】只不過再生技術公司 Ne】】【xt】【【【G】e】【n【 N】ano 【商業主】【】】管 】M【【a【tt】he【w 】Stone】 表】示,】雖】然矽晶太】陽【【】能比其他太陽光電】技術更】具優勢,但還】【是有【許【多【挑【戰【待解決】【,像是【效【率】、【】】耐用】性與成】本難題【。】】St【one 【指】出,這】些是原材】料「矽】」】本身【的【問】】題【,】】矽晶【】太陽能板易碎】【【、【昂貴又笨重,且矽】半】【導體製程中還會產生【【鎘】】】】化】合】【物、四【】氯化矽、【六氟【乙】【【烷和鉛等有】】【【【】【害物】】質。因【【此】新【【一】代太】【】】陽光電技術應】運【而生,不】少科學】家開始【使用有機、【生物】材料或是】】奈米科技來【【】【發電,雖】然】】尚未跨】】出實驗室】,】但這些技術】】】【】【能】提供【更多種太陽【光電【解】】決【方】案】】【】,有望】再次突破光轉換】效】率【。有機太】陽【能可】使】【用便】宜【【、可回收】】的有機】聚合【物材料,【不【【僅能透【過低價】材料與簡易】【印刷】【技術製成半透明、【柔軟】、】】可撓【樣】式,且只要】幾個月就能】達【成】損【益】兩】平,相較之下矽】晶太陽能需要好幾年【的時間】才能收【【回【【成本【。】【過】【去研究】也指【】出,【運作壽】命長【達 】2】0 【年【的有機太陽能電【池成本】】【】大概】會】落在每 【【】【KWh7 】美】分,【而 】2017 年美國】平均】電費為 10.【【5】 美分。】然而有機】】太陽】能研【發關卡多,光電轉換【效率】】與穩定性都不高。相較【】於】矽太】陽能【的 15-】22%【 左右,有【機太】】】陽能效【率可【說是【打對折】,為此現【在】各【國【【【【科學】家都致力於】【【【提升有【機】太【】【【陽能】的轉【換】效】率與穩定性,像【】是今【年】 4 月美國密西】【根大學團隊】串】【【聯兩種有】機材料【,】【開發出【轉【換效率達 1】5】【% 【的【【有機太】陽能電池。中國南】開【團隊】【 8 月時【【】也透過】【【串】聯方式】,】【將碳與【塑膠兩種不同】【【的有機材料層結合】【在】一起【,表示串聯】【型有機太】陽能電池】不【僅可】【以克服【材料】】分子結【構鬆散難題【,還可以充分發揮】有機材【料的】【】特性】,有效利【用太陽】【光,最終將】轉換效率】【提升】至 1【7.3%。加拿】大】】】【英屬哥倫】【】】比【【亞大學則】讓】】人】體內【惡名昭彰的大】腸桿菌搖身一【變成太】陽能【材】】料【】【】,開發出全新的】】生物太陽能(Biophot】ovol】tai】c,B【P【V),利用有【機物可行【光合作用的特性來】進行發電】。該團隊【【首先將【】【有】機【染料置於】【】大腸桿】】菌後進行】【】基【】因【改造,讓大腸桿菌可【生】【產出】大量茄紅】】】【素【(lycopene),之【後【更在細菌】上【覆塗礦【物質,把大腸【桿菌】變【【】成另類的【】半】導體,【最】】【後再將【】【混】】合材料塗在】玻璃表面】【來發電。】】這【些研究都有助於【加速有機【太【【陽】能電池【的】】進展,【St【on【e 】指【】出,新【型】】太陽能【】適【用於任何【】【地【】方,【】【【電動【】車、】飛】機機翼、【】【建築【物甚至是衣服【【肩膀【都【】可以裝置【,未來有【【望】【】】【】讓【【任何設備與】衣【】物都可】以【】自發電。Le】【arni【n】g from【【 【na】【ture: the 】】inc【r】【eas】in】g 【e【【fficien【c【【y【 of 【organ】ic sol【ar ce】】lls(本文由 EnergyTrend 授權【轉】載;】首圖為】矽晶太】陽能示意圖,來源:】【【F【l】】【ickr/】】Stev】【【e Rain【wat【】er】 CC BY】 2【】【.0】))世】大運聖火可控制形】狀使用生質燃料台灣】之光Xi】【ao】【mi】】 发布【】全】新】米【家冰箱系列!风冷设计【】+】时尚外】【】【【】观,】【只】【【需RM5】【88起【【! 】】

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