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韩国新型薄膜太阳能电池板的研究和开发可用于建筑物/车辆等。

来源:网络 2020-07-29 20:07:03

目前市场上商业化的薄膜太阳能电池板由铟、镓等稀土元素或镉等剧毒金属组成,但这两种薄膜太阳能电池板本身存在成本高、不能用于生活场所等问题。

据外国媒体报道,韩国大邱清北科技学院的金久康博士和戴宽金博士率领的一组科学家,一直在试验用更便宜、更丰富的元素制造太阳能电池板。康博士说:世界各地都有研究用青铜(Cu-sn)和黄铜(Cu-zn)制作薄膜太阳能电池,因为它们无毒、储量丰富、成本低、耐用性高、可持续发展。

然而,这种合金在薄膜技术中的应用也有缺点。虽然用这种合金制成的太阳能电池板的理论效率与市场上的顶级产品相似,但在实际应用中往往远远落后于太阳能电池板的性能。这是因为这类材料在退火(或加热和冷却以制备CZTSSe薄膜,即铜、锌、锡、硫和硒薄膜)的过程中形成了各种缺陷,如点缺陷、表面缺陷和体积缺陷。这些缺陷会破坏电流,导致发电损失。

因此,科学家们希望找到一种方法来合成质量最好的CZTSSe薄膜。他们调整了退火工艺,这对CZTSSe薄膜的晶粒尺寸有很大的影响:退火时间越长,退火温度越高,晶粒越大,功耗就越小。

然而,随着退火温度和退火时间的增加,CZTSSe薄膜的性能会因分解而发生变化,为了解决这一问题,研究小组采用了一种特殊的液体辅助法,使CZTSSe晶粒以更快的速度生长,这意味着即使在低温下晶粒也能生长,从而防止CZTSSe薄膜性能的变化。

金博士说:这项新发现克服了寻找低成本、环保太阳能的主要障碍。我们的技术有很多应用,包括电子设备、家用物品、建筑和汽车。最好的是,CZTS太阳能电池没有有毒和稀有的金属缺点,我们可以安装在任何我们想要的地方。

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