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南方泵業(yè)

歐洲研究人員尋找耐熱太陽能電池材料

   2012-08-08 鋰電世界佚名11140
核心提示:     中國電池網(wǎng)  歐洲研究人員開發(fā)出一種簡單的熱力學(xué)方法,可以預(yù)測一種物質(zhì)是否能耐受高溫,用于生產(chǎn)常規(guī)薄膜,制成光伏設(shè)備。這種新方法有助于科學(xué)家尋找更好的能源材料。瑞典烏普薩拉大學(xué)(Uppsala Universit

    鋰電世界  歐洲研究人員開發(fā)出一種簡單的熱力學(xué)方法,可以預(yù)測一種物質(zhì)是否能耐受高溫,用于生產(chǎn)常規(guī)薄膜,制成光伏設(shè)備。這種新方法有助于科學(xué)家尋找更好的能源材料。瑞典烏普薩拉大學(xué)(Uppsala University)的喬納森·斯克拉格(Jonathan Scragg),還有他的一些同事來自的英國巴斯大學(xué)(University of Bath)和盧森堡大學(xué)(University of Luxembourg),他們的成果發(fā)表在4月24日的《化學(xué)物理物理化學(xué)》(ChemPhysChem)雜志上,題為《熱力學(xué)合成薄膜材料用于太陽能電池》(Thermodynamic Aspects of the Synthesis of Thin-Film Materials for Solar Cells)。

    “有許多事情要考慮,因為要尋找理想的材料,用于太陽能電池,”斯克拉格說?!斑@種材料必須非常有效地把光轉(zhuǎn)換成電能,不應(yīng)該包含任何稀有的,昂貴或危險的原材料,必須易于制造,具有高品質(zhì)?!比欢?,現(xiàn)有的大多數(shù)無機非硅薄膜太陽能電池技術(shù),采用的要么是有毒物質(zhì),如碲化鎘(CdTe:cadmium telluride),要么就是比較少見的物質(zhì),如銅銦鎵硒(CIGSe:copper indium gallium selenide)。因此,世界各地的許多研究人員都在尋找替代材料,以克服這些局限性?!拔覀冋媾R著一個巨大的問題”,斯克拉格說?!按笞匀惶峁┝巳绱吮姸嗟牟煌牧?,不可能每一種都測試。我們介紹了一種方法,可以大大簡化這一問題。”

    在制造過程中,太陽能電池材料必須加熱到很高的溫度,這一步稱為退火,這樣它們就可以結(jié)晶,達到要求的質(zhì)量。然而,很多材料無法耐受這樣的高溫,會碎裂,根本不適合使用。斯克拉格和同事現(xiàn)在找到一種方法,可以事先確定,一種物質(zhì)是否能夠耐受生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫。他們預(yù)測,熱處理中,反應(yīng)發(fā)生在幾層多元半導(dǎo)體化合物上,采用不同襯底,而且表明,退火條件可以控制,以最大限度地提高材料的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

    科學(xué)家們研究了不同的物質(zhì),如銅銦鎵硒(CIGSe),銅鋅錫硒(CZTSe),和其他不太知名的三元和四元半導(dǎo)體。斯克拉格認為,新的方法有很大的幫助,可以找到更好的吸收材料?!霸谀抢?,有很多的替代材料,其中有一些非常有前途,也有一些可能永遠不會滿足太陽能電池的要求。這些替代材料中,只有為數(shù)不多的獲得所需的時間和資源,得到開發(fā),達到足夠高的水平。我們不是專注于一種單一的材料,而是采取更廣泛的做法,提供的這種方法可以確定哪些材料可能有用,哪些有根本上的局限性?!彼f。

 
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