在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,過(guò)氧化物材質(zhì)正在迅速取代硅,但它有一個(gè)重大缺點(diǎn)——耐久性?,F在,一種新的處理方法已被證明可以使過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池在使用1000小時(shí)后保持其99%的效率。
硅太陽(yáng)能電池可能有幾十年的領(lǐng)先優(yōu)勢,但在僅僅大約15年之后,過(guò)氧化鈣正在迅速縮小差距。它不僅效率接近硅,而且更便宜、更輕、更靈活。
但是,當然也有一個(gè)問(wèn)題——過(guò)氧化物在暴露于元素中時(shí)往往會(huì )分解,這對于設計在太陽(yáng)下整天、每天、幾十年的設備來(lái)說(shuō)并不理想??茖W(xué)家們已經(jīng)通過(guò)添加笨重的分子、二維添加劑、頭發(fā)制成的碳納米點(diǎn)或量子點(diǎn)以及其他東西來(lái)實(shí)驗加強它們。
現在,一個(gè)團隊已經(jīng)使用一種新的粘合劑來(lái)保護過(guò)氧化物。它被稱(chēng)為BondLynx,它最初是由加拿大材料公司XlynX生產(chǎn)的,用于其他用途,然后在太陽(yáng)能電池上進(jìn)行測試。
過(guò)氧化物的問(wèn)題始于材料中的有機成分被熱和光激活,并可能逃逸,從而削弱過(guò)氧化物并破壞太陽(yáng)能電池中的其他材料。BondLynx是一種交聯(lián)劑,可與這些有機成分形成化學(xué)共價(jià)鍵,防止它們松動(dòng)并降低效率。
研究小組用BondLynx處理過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池,然后將它們暴露在長(cháng)期的熱和光下,以觀(guān)察它們與沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的太陽(yáng)能電池相比的表現差異。這些太陽(yáng)能電池開(kāi)始時(shí)的效率為24%,在連續暴露于模擬陽(yáng)光下1000小時(shí)后,幾乎保持了99%的效率。相比之下,在相同的條件下,未經(jīng)處理的太陽(yáng)能電池在相同的時(shí)間范圍內損失了其原始效率的35%。
這些太陽(yáng)能電池還被暴露在60℃(140°F)的恒定熱量下600小時(shí)。經(jīng)過(guò)BondLynx處理的電池在這段時(shí)間內成功保持了近98%的效率,而對照組則損失了27%。
雖然測試只進(jìn)行了幾個(gè)月,但經(jīng)過(guò)處理的細胞幾乎沒(méi)有失去任何轉化效率,這表明它們應該能夠忍受更長(cháng)時(shí)間。加上最近的另一種涂層,估計可以使過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池有30年的壽命,這個(gè)勇敢的新競爭者可能已經(jīng)彌補了它的致命弱點(diǎn),并很快挑戰硅的太陽(yáng)能霸主地位。
該研究發(fā)表在《焦耳》雜志上。
(文章來(lái)源:科技學(xué)術(shù)派)