美国纳税人应为新的钙钛矿太阳能电池突破而大举拥抱

在科罗拉多州国家可再生能源实验室的大力协助下，布朗大学的一个研究人员团队开发了一种基于晶体材料钙钛矿的太阳能电池制造新工艺。早期测试显示，太阳能转换效率超过15％，这对于第一次尝试来说是非常令人印象深刻的，并且可以结冰，该工艺可用于制造可用于窗户和其他视线的半透明太阳能电池膜。通过应用程序。

如果您不是布朗大学，当您想到清洁能源时，第一个突然出现的机构，那就不用担心了。与其他机构相比，这所学校一直在我们的监视之下，但是我们已经将其涉猎范围扩展到了潮汐能和石墨烯方面，所以现在让我们来试试钙钛矿。

您所说的钙钛矿是什么？

对于那些刚接触该主题的人来说，钙钛矿是指一类晶体，这些晶体属于世界上最丰富的材料，即使不是最丰富的材料。第一个例子是1839年在乌拉尔山脉发现的。

传统的太阳能电池是基于硅的，钙钛矿可以提供一种便宜得多的方法来获得相同（或更高）的转换效率，因此，如果您认为太阳能现在正在为化石燃料提供资金，那么请等到研究人员完成工作钙钛矿太阳能电池制造中的一些问题。

我们去了萨里大学的朋友那里，了解有关钙钛矿的更多详细信息。以下是相关片段：

一些钙钛矿是超导体！在这种情况下，材料可以完全不导电地导电-如果找到了室温超导体，它将彻底改变技术-目前它们都在非常低的温度下工作。

钙钛矿也可用于电动汽车的高级燃料电池和电池，但我们离题了。

布朗大学钙钛矿的突破

通常，钙钛矿薄膜太阳能电池是通过高能耗的高温工艺制成的。这是一种费时费力的方法，会在影片中留下“针孔”，从而降低效率。

由于薄膜是由基材制成的，因此高温也意味着您不能使用低成本，柔性的材料，例如塑料。

布朗大学的新钙钛矿太阳能电池工艺朝着完全不同的方向发展。

该小组开发了一种在室温下制造薄膜太阳能电池的方法，他们将其称为SSE，用于溶剂-溶剂萃取。

不要在家尝试，但步骤看起来很简单：

将钙钛矿前体溶解在称为NMP的溶剂中，并涂覆在基材上。然后，不用加热，而是将基板浸入乙醚（DEE）中，后者是第二种溶剂，可选择性地吸收NMP溶剂并将其搅拌掉。剩下的是钙钛矿晶体的超光滑薄膜。

布朗认为，与高温过程所需的一小时范围相比，整个过程仅需花费几分钟。

与普通钙钛矿型太阳能电池膜所需的300纳米相比，结果是高质量的薄膜没有针孔可降至20纳米范围。

布朗的研究人员还声称，在80纳米处，其钙钛矿薄膜比任何其他超薄薄膜都更有效。

该膜足够透明，可以用作窗户或玻璃墙的建筑集成太阳能替代品。该团队已经对溶剂进行了调整，以创建不同的颜色，这将打开更广泛的应用领域，以吸引建筑师和设计师。

团队还断言，该过程很容易使自己适合流水线设置，这将有助于降低骨骼的制造成本。

钙钛矿未来的许多途径

如果仅麦克奎尔先生早在1967年就说过“钙钛矿”而不是“塑料”，那么本杰明和我们所有人现在都可以在钙钛矿太阳能产品中游泳，但是相反，我们将不得不再等几年。

同时，就美国纳税人的团体拥抱而言，国家可再生能源实验室只是从事钙钛矿研究的数个公共资助的研发机构之一。

例如，在洛斯阿拉莫斯国家实验室，研究人员正在开发一种效率接近18％的钙钛矿太阳能电池，他们还在研究一种低成本，高效率的“生长”钙钛矿太阳能电池工艺。

在过去几年中，太阳能成本的迅速下降显然使化石竞争更加紧张。如果您再考虑像布朗这样的新兴研究，看起来很快就会变得非常有趣。

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照片信用（照片增强）：由Padture Lab /布朗大学提供。