Er tímabil PV 3.0 runnið upp?

Samkvæmt útreikningum er ein klukkustund af sólargeislun á jörðinni næg orka til að knýja heiminn í heilt ár. Frá seinni iðnbyltingunni hefur mannkynið verið að gera tilraunir með hvernig á að virkja sólarorku. Árið 1839 fundu franskir ​​eðlisfræðingar ljósvökvaáhrifin; Árið 1876 uppgötvaði breskir vísindamenn að rafmagn gæti orðið til með því að skína sólarljósi á selen hálfleiðara; og árið 1893 framleiddi bandarískir verkfræðingar fyrstu sólarsellu heimsins, sem þótti aðeins 1 prósent skilvirk, var stökk fram á við.

Edmond Becquerel, fyrsti franski eðlisfræðingurinn sem uppgötvaði ljósvökvaáhrifin

Í dag, meira en öld eftir að sólarsellur komu á markað, er meðaltal umbreytingarhagkvæmni viðskiptasólfrumna enn lágt og flókið og kostnaðarsamt framleiðsluferli hefur að mestu takmarkað notkun þeirra á ýmsum sviðum. Sem betur fer hefur á undanförnum árum átt sér stað röð jákvæðrar þróunar á sviði ljósavirkjunar, með byltingum í skilvirkni nýrrar kynslóðar sólarrafhlöðu, og vísindamenn trúa því staðfastlega að tímabil ljósvaka 3.0 sé á næsta leyti.

Algeng sólarsella sem byggir á sílikon er hálfleiðaraefni af P-gerð og N-gerð sem er sameinuð til að mynda PN-mót, sem myndar gat-rafeindapar þegar sólarljós skellur á spjaldið og kveikt er á hringrás til að framleiða rafstraum. Sem stendur eru 90 prósent allra sólarrafhlöður byggðar á kísil. Mikilvægasta efnið til framleiðslu á sólarrafhlöðum er kísill, sem er mikið af á jörðinni, en til að búa til sólarplötur þarf að hreinsa það í hreinleika sem er 99,9999 prósent eða meira. Þetta leiðir óhjákvæmilega til þess að allt ferlið við að framleiða sólarplötur sem eru byggðar á sílikon er flókið, mengandi og kostnaðarsamt. Þannig að kísil-undirstaða sólarplötur eru ekki skynsamlegur kostur fyrir raforkuframleiðslu. Ný kynslóð af kalsíum títan málmgrýti frumum hefur komið fram, sem býður ekki aðeins upp á mikla aukningu á umbreytingarhagkvæmni, heldur er einnig mun einfaldari og skilvirkari í framleiðslu og nógu þunn til að hálf flaska af kalsíum títan málmgrýti getur knúið heilt hús. , og síðast en ekki síst, það er mjög ódýrt í framleiðslu!

Svo hvað er kalsíumtítanít sólarplata?

Með kalkógeníði erum við í raun að vísa til einhvers af ABX3 efnasamböndunum með kristalbyggingu svipað og kalkógeníð, sem er víða dreift um jörðina. Chalcogenide sólarplötur eru ekki viðkvæmar fyrir óhreinindum og hægt er að ná yfir 20 prósenta umbreytingarnýtni með um 90 prósent hreinleika.

Sem efnasamband er hægt að stilla samsetningu þess þannig að hægt sé að búa til mismunandi lög af kalkógeníði fyrir mismunandi bylgjulengdir komandi ljóss, sem getur aukið umbreytingarskilvirkni ljósvakans verulega. Öfugt við sólarplötur sem eru byggðar á sílikon, getur kalkógeníð haft mörg lög af PN mótum, sem gerir kleift að stafla skilvirkni kalkógeníðs. Fræðilega séð getur kalkógeníð náð allt að 86,8 prósentum umbreytingarhagkvæmni, en því fleiri lög sem eru því hærri verður framleiðslukostnaðurinn og því lægri sem viðskiptaleg ávöxtun verður óhjákvæmilega, þannig að aðalatriðið fyrir viðskiptalega Chalcogenide spjöldum frá rannsóknarstofunni á að stafla lögunum tvisvar, sem er raunverulegur sölustaður kalkógeníðs.

Reyndar hafa vísindamenn unnið að kalkógeníði í meira en áratug, en vegna óstöðugleika kristalbyggingar þess og stutts líftíma urðu engar verulegar framfarir fyrr en í júní á þessu ári, þegar vísindamenn við Princeton háskólann tilkynntu að þeir hefðu þróað fyrsta viðskiptalega hagkvæma kalkógeníð sólarsellan, sem markar mikilvægan áfanga í rannsóknum manna á endurnýjanlegri orku. Alþjóðaefnahagsráðið hefur einnig nefnt kalsíum títan málmgrýti sem eina af „10 nýju tækni sem mun breyta mannlífi“.