得益于俄勒冈州立大学的最新研究，在不久的将来，成本更低，毒性化合物更少的太阳能电池将成为现实。
太阳能电池纳米粒子俄勒冈州立大学
研究人员称，通过利用一种常用的防冻剂乙二醇和其他一些相对便宜的材料在“连续流反应器”中生产太阳能电池，太阳能电池的制造成本可以大大降低。连续流反应器是一种制造薄膜太阳能电池的方法，可以轻松地将其放大到工业水平。
研究发现，乙二醇可以作为低成本溶剂在连续流反应器中有效发挥作用，替代更昂贵的选择。研究人员还发现，该方法可与CZTS（铜锌锡硫化物）配合使用，该化合物由于其显着的光学性质以及该化合物便宜且相对环境友好这一事实而已引起太阳能领域研究人员的关注。 。
俄勒冈州立大学化学与生物化学学院副教授格雷格·赫尔曼（Greg Herman）表示：“如果我们用来生产太阳能电池的材料太昂贵或需要在生产中使用有毒化学物质，全球太阳能的使用可能会受到阻碍。”环境工程。“我们需要使用大量便宜的材料的技术，最好是可以在美国开采的材料。这一过程可以做到这一点。”当今使用的大多数薄膜太阳能电池都是由相对昂贵的化合物铜铟镓二硒化物（通常称为CIGS）制成的。铟和镓特别稀有且价格昂贵，现在在中国主要开采-去年，这两种化合物的价格都比CZTS电池中所用的锌贵275倍。那要贵得多。通过利用更便宜的材料以及可以在美国开采的材料，可以大大降低太阳能电池的制造成本。
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OSU正在开发的技术在中流反应器中使用乙二醇，可以提供精确的温度，反应时间和质量传递控制，从而获得更好的晶体质量和组成太阳能电池的纳米颗粒高均一性—所有提高质量的因素控制和性能。
这种方法也更快-许多公司仍使用“分批模式”合成来生产CIGS纳米颗粒，而连续流反应器则需要约半小时的时间，该过程最终可能需要长达一整天的时间。这种反应器的额外速度将进一步降低最终成本。
研究人员说，目前CZTS电池的性能低于CIGS，但是随着对掺杂剂使用和进一步优化的进一步研究，应该有可能创造出可比的太阳能电池效率。
“对于大规模工业生产而言，所有这些因素-材料成本，速度，质量控制-都可以转化为金钱，”赫尔曼说。“我们使用的方法应该以较低的成本提供高质量的太阳能电池。”
这项研究的资金由美国的夏普实验室提供。
这项新研究刚刚发表在《材料快报》上。
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