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科學家以制造豆腐的材料開發太陽能電池

稿件來源: 發布時間:2014-07-14

  物理學家JonMajor也許對于豆腐的口感敬而遠之(有人覺得嘗起來像濕了的紙),但他以制造豆腐的常見化學原料進行研究,可望用于大幅降低太陽能板的成本。   

  英國利物浦大學(UniversityofLiverpool)史蒂芬生可再生能源研究所(StephensonInstituteforRenewableEnergy)的研究員JonMajor發現,氯化鎂可作為一種低成本的替代性材料,用于取代生產太陽能電池的氯化鎘。這項新發現已經刊登在最近一期的《自然》(Nature)期刊中。   

  英國利物浦大學研究員JonMajor已經針對以氯化鎂制造太陽能電池提出了專利申請。這種氯化鎂是豆腐加工中常用的化學原料。   

  雖然氯化鎘有毒且十分昂貴,但它一向用來作為太陽能電池表面的薄層以提高能源效率。氯化鎘十分耐用,它能使太陽光轉換為能源的效率從2%提高到15%。   

  氯化鎂成本更低且無毒,不過,每一種替代性材料通常都會伴隨著某方面的折衷。但Major說,氯化鎂可說最接近理想的新材料了,「我們以氯化鎂和氯化鎘所執行的測試元件都達到了相同的結果。利用氯化鎂制程所取得的電池效率,就和用氯化鎘制程的結果一樣好。」   

  他接著說,就算要廣泛采用這種新制程,也不會有明顯的障礙,「氯化鎂的成本低,也很容易取得,從海水中即可提煉出來,而且可以簡單地取代現有制程中所用的氯化鎘,」他強調說。   

  氯化鎂的應用相當簡單:不需要控制氯化鎂的厚度,也不用擔心毒性,所以可以噴涂在太陽能板的表面。研究人員們并最佳化退火制程,從而使電池取得最佳的能源轉換效率。   

  Major表示很難以明確的數字說明究竟降低多少成本,因為業界廠商通常不愿意透露相關資訊。「我只能說預期可大幅降低成本。因為氯化鎂的成本每克約為0.001美元,而氯化鎘每克成本高達0.3美元。這兩種材料可利用相同的沉積制程,而且氯化鎂不需再采用通風設備。」   

  但問題是為什么以前沒想到要用氯化鎂來提高太陽能電池的效率,尤其是氯化鎘還存在嚴重的缺陷?   

  「我們也不確定。只知道由于氯化鎘制程已能實現良好的電池效率,因而沒人覺得有必要去取代它,」Major說。   

  「由于氯化鎘制程至今已被使用長達25年了,經常會被認為其他所有的替代方案應該都已經試過了,」Major解釋,「只有在進行過文獻檢閱后才會瞭解,除了一些明顯的例外,還有許多研究并未積極尋找其他替代方案。」   

  至于豆腐,雖然這是Major從大學時有過一次糟糕的經驗后就發誓不碰的食物,但他仍決定「再試一次」。他打趣地說,「豆腐中顯然充滿了好東西,而且也可能會讓我變得更有效率!」 

 

(來源:eettaiwan    2014630日)
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