
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(dòng)”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(yáng)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(bào)告發(fā)布在《Materil Letters》上。同時(shí),研究人員還認(rèn)為這個(gè)方法也適用于銅鋅錫硫(CZTS),一種對(duì)太陽(yáng)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(duì)環(huán)境無(wú)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(yáng)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(huì)減少對(duì)太陽(yáng)能的使用。我們需要儲(chǔ)量豐富、成本低廉的原材料。當(dāng)然,如果這在美國(guó)儲(chǔ)量就很豐富再好不過(guò)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(yáng)能電池都使用銅銦鎵硒(CIGS)。銦的儲(chǔ)量非常稀少并且價(jià)格昂貴,大部分產(chǎn)自中國(guó)。去年,CIGS太陽(yáng)能電池中的銦和鎵的價(jià)格是CZTS太陽(yáng)能電池中鋅價(jià)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(dòng)反應(yīng)器中使用乙二醇,能夠?qū)囟?、反?yīng)時(shí)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(yáng)能電池的構(gòu)成成分)。這些因素都提高了太陽(yáng)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(huì)更加快捷。現(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(shí)間為一整天。相比之下,使用連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器只需半個(gè)小時(shí)的時(shí)間。生產(chǎn)時(shí)間的縮短也會(huì)進(jìn)一步降低最終的生產(chǎn)成本。
CZTS太陽(yáng)能電池的性能不如CIGS太陽(yáng)能電池。但是,隨著對(duì)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(yáng)能電池媲美的太陽(yáng)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(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)組成。本次研究得到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持,并由美國(guó)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編譯)