
俄勒岡州立大學(xué)的工程師發(fā)現(xiàn)防凍產(chǎn)品中常用的乙二醇,能用作“連續(xù)流動”反應(yīng)器中的低成本溶劑。使用這種方法可以制作薄膜太陽能電池,并且能夠在工業(yè)上大規(guī)模地批量生產(chǎn)。這項(xiàng)研究報告發(fā)布在《Materil Letters》上。同時,研究人員還認(rèn)為這個方法也適用于銅鋅錫硫(CZTS),一種對太陽能電池有重要意義的化合物。CZTS的光學(xué)性能極佳而且其成分非常便宜、對環(huán)境無害。
俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)、生物和環(huán)境工程學(xué)院副教授Greg Herman表示,”如果我們使用昂貴的材料生產(chǎn)太陽能電池,又或者是在生產(chǎn)中使用有毒的化學(xué)物質(zhì),那么人們可能會減少對太陽能的使用。我們需要儲量豐富、成本低廉的原材料。當(dāng)然,如果這在美國儲量就很豐富再好不過了?,F(xiàn)在,我們的方法就允許我們能夠生產(chǎn)這種電池。”
目前,很多太陽能電池都使用銅銦鎵硒(CIGS)。銦的儲量非常稀少并且價格昂貴,大部分產(chǎn)自中國。去年,CIGS太陽能電池中的銦和鎵的價格是CZTS太陽能電池中鋅價格的275倍。俄勒岡州立大學(xué)研發(fā)的新技術(shù)在連續(xù)流動反應(yīng)器中使用乙二醇,能夠?qū)囟?、反?yīng)時間、大宗運(yùn)輸進(jìn)行精確控制,生產(chǎn)出晶體質(zhì)量更好、均勻性好的納米粒子(太陽能電池的構(gòu)成成分)。這些因素都提高了太陽能電池的質(zhì)量控制和性能。
使用這種方法進(jìn)行生產(chǎn)還會更加快捷?,F(xiàn)在,大多數(shù)公司還使用“批量生產(chǎn)”合成的方法生產(chǎn)CIGS納米粒子,這種方法一般生產(chǎn)時間為一整天。相比之下,使用連續(xù)流動反應(yīng)器只需半個小時的時間。生產(chǎn)時間的縮短也會進(jìn)一步降低最終的生產(chǎn)成本。
CZTS太陽能電池的性能不如CIGS太陽能電池。但是,隨著對摻雜劑使用的進(jìn)一步研究和更多優(yōu)化,能制造出可與CIGS太陽能電池媲美的太陽能電池。
本次項(xiàng)目研究是可持續(xù)材料化學(xué)中心(Center for Sustainable Materials Chemistry)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該中心由俄勒岡州立大學(xué)和其他五個學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)組成。本次研究得到美國國家科學(xué)基金會的支持,并由美國夏普實(shí)驗(yàn)室提供資金贊助。本次實(shí)驗(yàn)研究旨在研發(fā)安全、低廉、避免使用有毒化學(xué)品或者昂貴化合物的材料和產(chǎn)品。(中國儲能網(wǎng)獨(dú)家編譯)