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鈣鈦礦太陽能電池是什么以及它們如何工作？ |
| 發布時間：2024/5/8 |
現代消費太陽能技術提供了相當多的多樣性，從硅材料的標準面板設計到鎘制成的薄膜替代品。那么，鈣鈦礦太陽能電池到底是什么呢？我們真的需要另一種太陽能來決定嗎？ 盡管聽起來像是 Fenton Crackshell 在變成 Gizmoduck 之前可能會驚呼的一個虛構詞，但鈣鈦礦太陽能電池是真實存在的，并且 顯示出很大的前景。從根本上來說，鈣鈦礦太陽能電池正如其聽起來的那樣。它們是使用鈣鈦礦制成的太陽能電池，而不是大多數光伏太陽能系統中更常用的硅材料。在這種情況下，“鈣鈦礦”是適用于各種材料的總稱，特別是因為它們的結構與礦物鈣鈦礦相似。 從功能上講，鈣鈦礦太陽能電池板與其他薄膜太陽能電池板沒有太大區別。當納入太陽能電池結構時，這些鈣鈦礦將光子轉化為電能。然后，電力可以被輸送到電池中進行存儲或直接輸送到某些設備中，等等。十多年來，鈣鈦礦一直是太陽能研究的一部分，為了更好地完善技術，人們正在探索各種元素和元素組合。目的是提高效率并減少潛在的環境影響。如果有足夠的時間和改進，鈣鈦礦太陽能電池板理論上可以取代當前的太陽能技術。 鈣鈦礦太陽能電池有何特別之處？ 如此多的研究人員長期以來一直試圖改進鈣鈦礦太陽能電池配方的原因可以歸結為兩個主要好處。特別是有效性和負擔能力。 在實驗室測試中，鈣鈦礦太陽能電池的效率等級已超過25%，可以說是迄今為止最節能的薄膜面板。然而，這種效率太短暫，無法替代現代太陽能電池板。據美國能源部稱，早期的鈣鈦礦電池將在不到一天的時間內（有時在幾分鐘內）開始降解，而最近的嘗試已將一些電池的壽命延長至幾個月。 理論上，鈣鈦礦太陽能電池的生產成本預計也相對較低，這將使它們成為當今常見太陽能電池板技術的直接競爭對手。問題是，到目前為止，測試實驗室中使用的生產方法并不能真正在裝配線上大規模生產面板。因此，除了需要找到一種方法來大幅提高鈣鈦礦太陽能電池的壽命外，還需要梳理大規模的制造工藝。 可以購買鈣鈦礦太陽能電池板嗎？ 簡而言之，不，你買不到鈣鈦礦太陽能電池板。鈣鈦礦太陽能電池板要達到商業水平可能還需要一段時間。佐治亞理工學院的工程師們已經成功地發現，暴露于水和氧氣的共同作用會導致快速降解，而消除對其中一種的暴露或多或少會阻止快速降解過程。然而，用于保護鈣鈦礦免受一種元素影響的方法會帶來全新的障礙，例如光會降低保護屏障的有效性。 在鈣鈦礦太陽能電池有機會最終上架之前，必須解決持續存在的效率和相對較低的耐用性問題。將細胞的整體預期壽命從幾分鐘延長到幾個月是一項偉大的成就，但這些細胞需要維持數十年（大約20至30年）才能獲得商業可行性。 雖然我們不太可能在未來一兩年內在家得寶看到鈣鈦礦太陽能技術，但這并不意味著永遠不會。自概念提出以來已經取得了很多進展，因此可以合理地假設最終會找到正確的解決方案。也有可能，在獨立的鈣鈦礦太陽能電池進入市場之前，我們可以看到類似的東西用作串聯太陽能電池的一部分，將這些材料與硅太陽能電池結合起來以促進能源生產。 鈣鈦礦太陽能電池：它們是什么以及它們如何工作？ 現代消費太陽能技術提供了相當多的多樣性，從硅材料的標準面板設計到鎘制成的薄膜替代品。那么，鈣鈦礦太陽能電池到底是什么呢？我們真的需要另一種太陽能來決定嗎？ 盡管聽起來像是 Fenton Crackshell 在變成 Gizmoduck 之前可能會驚呼的一個虛構詞，但鈣鈦礦太陽能電池是真實存在的，并且 顯示出很大的前景。從根本上來說，鈣鈦礦太陽能電池正如其聽起來的那樣。它們是使用鈣鈦礦制成的太陽能電池，而不是大多數光伏太陽能系統中更常用的硅材料。在這種情況下，“鈣鈦礦”是適用于各種材料的總稱，特別是因為它們的結構與礦物鈣鈦礦相似。 從功能上講，鈣鈦礦太陽能電池板與其他薄膜太陽能電池板沒有太大區別。當納入太陽能電池結構時，這些鈣鈦礦將光子轉化為電能。然后，電力可以被輸送到電池中進行存儲或直接輸送到某些設備中，等等。十多年來，鈣鈦礦一直是太陽能研究的一部分，為了更好地完善技術，人們正在探索各種元素和元素組合。目的是提高效率并減少潛在的環境影響。如果有足夠的時間和改進，鈣鈦礦太陽能電池板理論上可以取代當前的太陽能技術。 鈣鈦礦太陽能電池有何特別之處？ 如此多的研究人員長期以來一直試圖改進鈣鈦礦太陽能電池配方的原因可以歸結為兩個主要好處。特別是有效性和負擔能力。 在實驗室測試中，鈣鈦礦太陽能電池的效率等級已超過25%，可以說是迄今為止最節能的薄膜面板。然而，這種效率太短暫，無法替代現代太陽能電池板。據美國能源部稱，早期的鈣鈦礦電池將在不到一天的時間內（有時在幾分鐘內）開始降解，而最近的嘗試已將一些電池的壽命延長至幾個月。 理論上，鈣鈦礦太陽能電池的生產成本預計也相對較低，這將使它們成為當今常見太陽能電池板技術的直接競爭對手。問題是，到目前為止，測試實驗室中使用的生產方法并不能真正在裝配線上大規模生產面板。因此，除了需要找到一種方法來大幅提高鈣鈦礦太陽能電池的壽命外，還需要梳理大規模的制造工藝。 可以購買鈣鈦礦太陽能電池板嗎？ 簡而言之，不，你買不到鈣鈦礦太陽能電池板。鈣鈦礦太陽能電池板要達到商業水平可能還需要一段時間。佐治亞理工學院的工程師們已經成功地發現，暴露于水和氧氣的共同作用會導致快速降解，而消除對其中一種的暴露或多或少會阻止快速降解過程。然而，用于保護鈣鈦礦免受一種元素影響的方法會帶來全新的障礙，例如光會降低保護屏障的有效性。 在鈣鈦礦太陽能電池有機會最終上架之前，必須解決持續存在的效率和相對較低的耐用性問題。將細胞的整體預期壽命從幾分鐘延長到幾個月是一項偉大的成就，但這些細胞需要維持數十年（大約20至30年）才能獲得商業可行性。 雖然我們不太可能在未來一兩年內在家得寶看到鈣鈦礦太陽能技術，但這并不意味著永遠不會。自概念提出以來已經取得了很多進展，因此可以合理地假設最終會找到正確的解決方案。也有可能，在獨立的鈣鈦礦太陽能電池進入市場之前，我們可以看到類似的東西用作串聯太陽能電池的一部分，將這些材料與硅太陽能電池結合起來以促進能源生產。 |
