大國科技|光電轉換效率刷新世界紀錄
【有線新聞】太陽能屬潔淨的可再生能源,但傳統太陽能板的光電轉換效率不高,一般只有20%至23%可轉化成電能。但隨著科技進步,內地最新的太陽能電池已經可以把轉換效率提升至逾28%,刷新世界紀錄。
鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池是由中國科學院化學研究所團隊研發,採用兩種材料的疊層設計,改善單層未能吸收某些波長的問題,成功將光電轉換率由以往最高的26.4%進一步提升至28.04%。中國科學院化學研究員孟磊:「它同時運用了具有寬的半導體帶隙的鈣鈦礦材料和窄帶隙的有機光伏材料,兩種光伏材料的結合極大提升了對太陽光譜的利用效率。」
兩層設計的電池頂部是鈣鈦礦、網格小,負責吸收高能光子,如肉眼可見的光、藍紫光等;亦可阻隔紫外光,避免降解。底部的有機層、網格大,負責吸收低能光子,如紅光及紅外光等,有效疏水,減緩水氣侵蝕。這款新電池的性能也相對穩定,在持續光照運行625小時後,機件仍可保持90%初始效率。
在應用上,以往的太陽能板較厚也較硬,只能貼在屋頂或大片平地之上。新一代電池不但更輕、更薄,而且吸光層厚度不足一微米,是一根髮絲直徑的約1%,因此更為柔軟、能隨意屈曲,可以貼在車窗、捲起放在背包內也可,未來更有望縫在衣服內,隨時隨地展開就有電。
鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池早前跟隨神州23號飛船進駐中國太空站,展開太空動態服役實驗,驗證在太空環境下電池的可靠性和耐用性。