關(guān)于Kesterite太陽能電池技術(shù)的發(fā)展概況,你了解嗎?
什么是kieserite電池?你知道嗎?在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當下最需要研發(fā)太陽能的使用。
太陽能是不可再生能源的環(huán)境友好型替代品。然而,目前的太陽能電池板需要使用有毒材料作為緩沖劑,這并不具有可持續(xù)性。
硫銅錫鋅礦(kesterite)是由銅、錫、鋅和硒元素組成的半導(dǎo)體,可以當做太陽能電池的光吸收材料,但其轉(zhuǎn)換效率最高僅達到 12.6%,而由相似元素組成的銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池則早已達到 20%。
然而,kesterite被認為是CIGS太陽能電池的有趣替代品,因為它們由共同元素組成,因此不會出現(xiàn)供應(yīng)瓶頸。由HZB的Susan Schorr教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)在研究了一系列非化學(xué)計量的鋅礬石樣品,并闡明了成分與光電特性之間的關(guān)系。在HZB合成樣品期間,錫原子被鍺取代。
科學(xué)家們研究了由kesterite組成的環(huán)保電池,kesterite是一種天然礦物,可以作為光子吸收劑。大多數(shù)kieserite電池使用硫化鎘(CdS)制成的緩沖層來優(yōu)化其性能。盡管它們的效率很高,但與制造這些緩沖層有關(guān)的污染和鎘的毒性在環(huán)保型太陽能電池中并不是理想的特征。為了解決這個問題,研究人員研究了一種新的替代品,稱為 "ZTO緩沖層"。
即使 kesterite 半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換效率不高,但由于構(gòu)成元素與 CIGS 太陽能相似,不會出現(xiàn)原料供應(yīng)緊缺問題,因此該材料仍被認為是 CIGS 太陽能電池的替代選項。德國光電半導(dǎo)體元件實驗室 Helmholtz-Zentrum Berlin(HZB)團隊則致力于提升 kesterite 的太陽能應(yīng)用潛力,并分析半導(dǎo)體構(gòu)成與光電特性之間的關(guān)系,而在該研究中,團隊把錫元素替換成鍺(germanium)。
以上就是kieserite電池的發(fā)展,相信再過幾年到幾十年,當人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時候,這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用,再當下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。