2022/05/06

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新開發的太陽能光電板材料

    傳統的太陽能光電板主要由矽製成,雖具良好的效率和穩定性,但製造成本相對較高,且只能製成剛性面板。倫敦帝國理工學院與香港城市大學開發出一種可以用墨水打印的新型鈣鈦礦太陽能光電板材料降低成本、提高效率、輕、薄、靈巧等特性。

    新型含鐵的材料:環戊二烯基鐵;或稱為二茂鐵(C10H10FeIUPACferrocene, bis(η5-cyclopentadienyl)iron)鈣鈦礦的太陽能光電板中加入二茂鐵材料後,大大提高了效率和穩定性目前一般以矽為材料的光電板雖效率高但價格昂貴迫切需要有新型材料的太陽能設備來加速向可再生能源過渡期。未來,穩定高效的鈣鈦礦光電板可以實現將太陽能應用於更多方面;除了作為開發中國家供電外甚至於可作為新一代可穿戴設備充電用。

    目前鈣鈦礦已用於太陽能光電板的集光層,然而這些設備在太陽能轉化為電能方面的效率仍然低於矽基太陽能的光電板,主要是因為電子從收集層移動到電能轉換層的『移動性』較低,移動能力較差。二茂鐵的分子架構是以鐵原子位於分子中心,外包著二個五碳環;這個結構賦予它們出色的電子豐富性,讓電子更容易從鈣鈦礦層移動,從而提高了將太陽能轉化為電能的效率添加二茂鐵層的鈣鈦礦的太陽能電池效率可提升至25%

    二茂鐵基的材料也提高了設備的功率穩定性,設備得以在最大功率連續運行1,500小時後效率仍保持在初始效率的98%以上。由於配件原料中的鈣鈦礦添加了二茂鐵,其所取得的效率和穩定性使得鈣鈦礦配件更趨近於目前矽電板的國際標準。產業界正進一步提高設備的性能和穩定性市場也將看到新設備的推出。

《產業發展中心 產業分析組 金悅祖 摘譯》

資料來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220421141545.htm

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