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电源,新能源相关技术文章韩国开发带有马卡龙色系的环保型薄膜太阳能电池

韩国科学家研发出梦幻、带点荧光色系的薄膜太阳能板,且它的优点不仅仅只有外表,科学家还采用对环境无害的材料制造,既具备可挠、易弯曲优势,转换效率也高达18%。

韩国开发带有马卡龙色系的环保型薄膜太阳能电池

常见的太阳能板多为深蓝色的晶体硅太阳能电池,虽然这几年来因为设备量逐年攀升与技术愈加成熟,其成本越来越低,就算不补助,太阳能竞争力已经能媲美传统的燃煤发电,国际再生能源机构(IRENA)指出,预计2021年太阳能成本将会降到每度电0.039美元,跟2019年相比下降42%。

再生能源价格之所以可以跟传统电力竞争,晶体硅太阳能电池功不可没,然而我们很难将“厚、硬、重”的晶体硅太阳能难板,装设在屋顶、外墙或是高架之外的地方,这些便宜的面板很难跟衣服、小型设备结合。

因此若要发展可挠式太阳能技术,还需要另辟蹊径,其中钙钛矿太阳能、薄膜太阳能与有机太阳能就是潜在解决方案,最近韩国电子通信研究院(ETRI)成功开发了环保型薄膜太阳能电池。

薄膜太阳能电池所需材料比晶体硅太阳能还要少,成本也比较低,在制程方面,可以把玻璃、塑胶、陶瓷等不同材质的材料当基板,使得后端的太阳能板设计更为多样,常见的技术为铜铟硒(CIS)、铜铟镓硒(CIGS),其转换效率也仅次于硅太阳能。

而为什么韩国的新型太阳能会被称为“环保型”?过去薄膜太阳能虽然具有可挠特性、成本低优点,但透明导电层和吸收层中间的缓冲层(Buffer Layer)含有有毒重金属镉,光是这一点或许就难以推广,因此ETRI科学家采用硫化镉(CdS)取而代之,降低人们对环境污染的疑虑、也通过锌让太阳能电池更薄。

ETRI通过光激发量子点万亿赫辐射光谱学(photo-pumping terahertz spectroscopy)研究锌基缓冲层太阳能电池,盼该研究能作为下一代环保太阳能的基石,ETRI首席研究员Yong- Duck Chung表示,这项研究帮助太阳能朝为高经济附加价值的彩色太阳能模块迈进。

目前薄膜太阳能电池厚度为3微米,转换效率已经来到18%,达到商业化标准的15%,同时为了在商业上更有竞争力,ETRI科学家还一次研发出粉色、黄色、紫色、绿色与蓝色等7种带珍珠光感的薄膜太阳能,与晶体硅太阳能一般通通的深蓝色相比,让人眼睛为之一亮。

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