購買報告廣告服務
碲化鎘薄膜電池的神助攻元素「硒」,科學家找到效力大幅晋升關鍵
2019-05-23   |  作者:TechNews  |  47瀏覽人次

近來年不少測試已發現,傳統晶矽太陽能電池的綜合表現逐漸被超出,此中市占率第二大的碲化鎘薄膜電池以本钱低廉直逼晶矽太陽能電池。過去,科學家不懂為什麼在碲化鎘太陽電池中添加「硒」可以或许或许晋升電池效力,現在羅浮堡大學團隊指出,這是因為硒能夠帶來更高的發光效力。

碲化鎘(Cadmium telluride,CdTe)是由碲、鎘元素組成的晶體化合物,於太陽能電池方面極具應用远景。最常見的是碲化鎘薄膜電池,其由簡單的「P-i-n 結構」組成,通常碲化鎘被夾在兩層硫化鎘资料間。

過去已知,碲化鎘太陽能電池板具有兩大優點,第一,高效接收:CdTe 是一種间接能隙(Bandgap)资料,與太陽光譜匹配优越,其帶隙能量約為1.45(eV),非常適合应用單結將太陽光轉換成電能。

第二,超低本钱且製造疾速:CdTe 薄膜電池本钱比化石燃料還便宜,也是目前最便宜的太陽能電池板。據美國能源部統計,CdTe 太陽能電池已是繼晶矽太陽能電池後,市場上第二常見的光伏(PV)技術,市占率約 5%;而目前市場上,占 CdTe 薄膜太陽能電池主導地位的公司為 First Solar,其出貨量達全球 95% 以上。

至於 First Solar 實驗室的 CdTe 太陽能電池效力紀錄已達 22.1%,商業化的電池模塊效力則為 16.1%。和矽晶太陽能電池必要擔心的效力、溫度、本钱等缺點相比,CdTe 太陽能電池唯一最必要擔心的問題是鎘元素有毒。

而製造商之所以讓 CdTe 太陽能電池效力紀錄從 19.5% 一舉晋升至 22.1%,關鍵就在於添加了「硒」元素,但奇妙的是,我們不知道為什麼在化合物中添加這種元素,有助於提高面板效力。

最近由英國羅浮堡大學 Tom Fiducia 領導的國際團隊終於解開這道謎底。

研究人員意外發現,硒能克服 CdTe 太陽能電池板中有害的原子晶格缺点(atomic defect),使太陽光照射到太陽能電池板時,產出从容電子的效力提高,減少電子遺失在缺点處的機率,如斯一來,對光的接收性便大幅提高。

現在我們了解硒為何未導致太陽能電池板效力提高,有可能因此又進一步提高碲化鎘薄膜電池板的現有用率,之後進而低落電價。新論文已發表在《自然-能源》(Nature Energy)期刊。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:羅浮堡大學

 
相關推薦
友情链接:移动电源品牌网  科技时讯网  纺织服装新闻网  胜泰电脑知识网  瑞金教育新闻网  古代师徒甜宠小说网  嵊州宣传网  泉州环保新闻网  德佑聚新闻网  中国藏头诗网