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廉价元素制备无机太阳能电池环亚ag88手机版

来源:http://www.kbs0595.com 责任编辑:环亚娱乐ag88真人版 更新日期:2019-02-01 14:10

  廉价元素制备无机太阳能电池

  现在,尽管太阳能电池板商场(2010年出产18.2 GWP)的操纵仍是晶硅太阳能电池,可是,根据硫族化合物(S,SE和TE)的薄膜太阳能电池技能,将大大添加它们的商场浸透。例如,榜首太阳能公司(First Solar)2010年出产15亿瓦的碲化镉(CdTe)组件,估量2011年末会到达23亿瓦。其他碲化镉公司,比方普莱姆星公司(Primestar)就归于动力巨子通用电气公司,它正在加快碲化镉出产,而许多其他公司,如太阳能前沿公司(Solar Frontier),迈阿太阳公司(Miasole),阿升特公司(Ascent),纳米太阳能公司(Nanosolar)等,都在会集搞铜铟镓(DI)硒(CIGS:copper indium gallium (di)selenide)太阳能电池。铜铟镓硒有可能到达更高的功率,实验室规划的设备功率已达20.3%(《发明新世界纪录的铜铟镓硒薄膜太阳能电池功率超越20%》)。

  除了设备功能之外,价格动摇问题(特别是铟),稀土稀缺性问题(例如碲),以及潜在的环境问题(如镉的毒性问题),都已引起一些人顾忌碲化镉和铜铟镓硒。最早找到的下一代薄膜光伏资料,就是低本钱季铜锌锡硫(CZTS:quaternary copper-zinc-tin-sulfide)和铜锌锡硫族(CZTSSe:copper-zinc-tin-chalcogenide)。值得注意的是,这些资料包括地壳中丰厚的天然元素,毒性十分低(见《丰厚的无机资料可替代铂用于染料敏化太阳能电池》)。

  从历史上看,大部分季铜锌锡硫薄膜太阳能电池的组成,是选用真空堆积金属前体,之后再硫化,休哥W •希尔豪斯(Hugh W. Hillhouse)说,他是华盛顿大学(University of Washington)化学工程系任伯格(Rehnberg)首席教授。但是,这种办法具有挑战性,原因是本钱、空间异质性成分和所构成的二元化合物,如硫化锌(ZnS)。因而,他们正在开发一些溶液为根底的无机太阳能电池化学技能,环亚ag88手机版以明显下降出产本钱,进步功能。

  当时的纪录,铜锌锡硫族太阳能电池光电变换功率超越10.1%,这一纪录是由米兹(Mitzi)和IBM的搭档制作的(《高功率太阳能电池选用地球上丰厚的液体处理吸收剂》),运用的前体需求用肼(hydrazine)安稳,肼是一种具有肝毒性、易爆的致癌溶剂。

  有一篇论文宣布在最近一期《先进动力资料》上,就是《地球上丰厚的光伏元素直接来自可溶性前体高产值需运用无毒溶剂》(Earth-Abundant Element Photovoltaics Directly from Soluble Precursors with High Yield Using a Non-Toxic Solvent),希尔豪斯和他的小组标明,还有其他的化学办法,运用愈加良性的溶剂,这需求演示一种简略简便的液相法(solution phase method),以制成季铜锌锡硫薄膜太阳能电池,运用市售前体和无毒溶剂,也可高产。

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