更穩定的能源: 太陽能電池加入銣元素後效能大突破,可以有成本效益大規模生產

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1. 銣(rubidium)元素的附加,提升鈣鈦礦(perovskite)太陽能電池的效能到6%。

2. 這項突破能夠引導太陽能電池到有成本效益的大規模生產。

一項來自瑞士大學聯洛桑聯邦理工學院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne,EPFL)科學家的研究,揭露一項透過銣(rubidium,一種軟的金屬元素)的使用,在太陽能上的突破。發表於科學雜誌(Science Magazine),實驗室的研究揭露,鈣鈦礦太陽能電池勘入銣的陽離子(cation),會促進電力轉換的限制,增加效能到破紀錄的21.6%。

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鈣鈦礦太陽能電池是一項新的創新,使用一層矽和一層鈦酸鈣(calcium titanium oxide)結晶來補獲能量。現在,在EPFL的Michael Grätzel的實驗室裡,已經整合銣的陽離子到太陽能電池。在超過連續5百小時攝氏85度的全日光照射下,升級的太陽能電池維持異常的穩定。Grätzel也注意到電池有"記錄層的再現性(record-level reproducibility)"

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Alain Herzog/EPFL

銣元素的附加,是出現在今年初所做的鈣鈦礦太陽能電池與銫元素混合的開發之後,那些太陽能電池的效能達到20.2%,但只有在溫度超過攝氏300度(華氏572度)之下才會穩定。新的銣整合電池大大地改善太陽能電池的特性,造成有效的電壓非常接近"熱動力學限制(thermodynamic limit)“,這是陽光轉換成電力在理論上的最大效能。

基於這項創新的新電池,EPFL提交一項專利,而新電池可能是下一步來迎接再生能源的新時代。研究領導人之一的Michael Saliba說:「這絕對是一項突破。對於商品化鈣鈦礦太陽光電(perovskite photovoltaics),這些特性是至關重要的,特別是自從再現性(reproducibility)和穩定性是大規模製造有成本效益的鈣鈦礦太陽能電池的主要要求。」

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來源:Futurism

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