实际上,不要忘记钙钛矿。整年以来,我们一直在钙钛矿上追捧,以此作为通往低成本太阳能的新途径,而且我们不会因为出现了一些新孩子而给它旧的沉重的负担。但是,关于黄铁矿的事情是五年来第一次出现在我们的雷达上,因此我们自然不得不放弃一切并追赶它。
在开始讨论之前,请注意,许多道路导致低成本的太阳能,包括大量的“软成本”,例如设计,许可和安装。诸如此类的因素目前占太阳能安装成本的一半以上,但是硬成本(即太阳能电池本身)仍然起着至关重要的作用。
UW-Madison地质博物馆(特征增强)提供具有特征性晶体形式的黄铁矿。
上次我们检查铁黄铁矿的时间...
是的,大约是五年前。2009年2月,我们CleanTechnica的一位同事报道了劳伦斯·伯克利国家实验室的一些发现,表明黄铁矿黄铁矿(又称傻瓜金)可以比传统太阳能电池中目前使用的硅便宜。
这项发现在伯克利实验室的一项研究中得到了证实,该研究确定了23种不同的半导体,它们有可能在效率上替代硅,但由于供应问题,该组中的一半被淘汰了。
在其余的小组中,伯克利实验室选择了黄铁矿作为冠军,部分原因是它在丰度方面胜出。
果然,几年后,能源部向加州大学欧文分校提供了140万美元的赠款,以利用这条途径开发低成本太阳能:
…以无毒,便宜且富含地球的黄铁矿(FeS2)(也称为傻瓜金)制成的太阳能电池原型,效率达到10%或更高。研究团队正在使用创新的溶液相黄铁矿生长和缺陷钝化技术开发稳定的p-n异质结。基于黄铁矿的设备提供了一条明确的途径,可使用成熟的可制造几何结构来满足SunShot的成本目标,20%的模块效率和兆瓦级可扩展性,适用于美国薄膜光伏工业合作伙伴快速扩大规模。
酷吧?考虑到迄今为止最好的情况是大约3%,这个10%的目标是非常雄心勃勃的。
…现在有这个
因此,在加州大学尔湾分校(UC-Irvine)开展工作的同时,能源部也为威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队提供了支持。该团队一直从不同角度审视黄铁矿,并做出了一个有趣的发现,该发现于昨天宣布。
该小组认为,黄铁矿的一个优点是,即使将其制成比硅薄1000倍的薄片,它仍可以有效吸收阳光。但是,它在电压部门还远远不够,这基本上扼杀了整个交易。
到目前为止,研究电压缺陷的研究人员一直致力于研究黄铁矿晶体表面的问题。威斯康星大学麦迪逊分校的团队挖了皮找到以下内容:
当硫原子从晶体结构中的预期位置丢失时,就会发生内部问题,称为“本体缺陷”。这些缺陷是黄铁矿的材料特性所固有的,甚至存在于超纯晶体中。它们的大量存在最终导致基于黄铁矿晶体的太阳能电池缺乏光电压。
以下是研究中使用的方法的更多详细信息,可在《美国化学学会杂志》上在线获取:
我们利用电传输,光谱学,表面光电压,在水性和乙腈电解质中的光电化学测量,UV和X射线光电子能谱以及开尔文力显微镜来表征整体[本体是指内部的]和表面缺陷状态及其对表面的影响。黄铁矿单晶的半导体性质和太阳能转换效率。
研究小组认为,大量缺陷的确切性质可能与缺乏硫有关,这会导致电荷分配中断以及其他问题。
好吧,那现在呢?通过黄铁矿获得低成本太阳能的道路似乎row之遥,但至少威斯康星大学麦迪逊分校的发现为隧道增添了一些亮光,因此请注意地面。
那钙钛矿呢?
由于我们确实提出了钙钛矿作为低成本太阳能的另一条途径,因此,今年我们发现了几项发展,包括西北大学基于锡的“可杀死煤”的低成本太阳能电池和来自钙钛矿的可杀死柴油的钙钛矿太阳能电池牛津大学的一个附属公司,名为牛津PV。
钙钛矿太阳能电池的问题在于,直到最近,研究仍集中在钙钛矿–铅的组合上,这会产生一系列毒性和生命周期问题。新的研究旨在解决该问题。
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