歐盟決心進(jìn)行一項稱為“歐洲綠色協(xié)議”的重大改革，以使歐洲在2050年成為第一個氣候中和大陸。最大的變化將發(fā)生在能源生產(chǎn)領(lǐng)域，而這一領(lǐng)域正處于一個完整的邊緣。過渡到可再生能源，包括太陽能。為了將太陽能電池的輸出功率提高到兆瓦級，需要開發(fā)出生態(tài)足跡更小，效率更高，應(yīng)用范圍更廣的技術(shù)，而目前在第一代硅基太陽能電池中占主導(dǎo)地位的是太陽能電池市場。

TalTech的光伏材料和光電材料物理研究小組在《太陽能》雜志上發(fā)表了一篇文章，題為“ S / Se比對 用于光伏應(yīng)用的Cu 2 CdGe(SxSe 1-x)4微晶粉的性能的影響”。新一代單晶層太陽能電池的開發(fā)。

這篇文章的作者之一，塔拉特光伏材料實驗室主任，高級研究員Marit Kauk-Kuusik說：“與廣泛使用的硅基太陽能電池板不同，下一代太陽能電池是由非常薄的材料層制成的。為了制造這種太陽能電池，必須使用具有非常好的光吸收性能的半導(dǎo)體，眾所周知，硅中的光吸收相當(dāng)差，因此需要相對較厚的吸收層，這會使太陽能電池變得笨重和堅固。的Cu的潛在應(yīng)用分析2 CDGE(SxSe 1-X )4在生產(chǎn)太陽能的半導(dǎo)體能量。在這項研究中，我們集中研究了硫/硒(S / Se)比對吸收劑材料的光電性能的影響，以使光譜靈敏度范圍最大化。”

太陽能電池是根據(jù)光伏效應(yīng)原理工作的，即能量可以直接由光產(chǎn)生。太陽能電池吸收器應(yīng)該能夠盡可能有效地吸收光，特別是利用太陽輻射中的全部波長光譜。另外，吸收體材料的吸收系數(shù)必須盡可能高，這意味著已經(jīng)很薄的吸收體層應(yīng)吸收所有入射光。這又意味著與吸收系數(shù)較低的情況相比，制造吸收體所需的材料更少。因此，雖然由硅制成的吸收系數(shù)低的吸收體的厚度為150-200μm，但基于單顆粒粉末的現(xiàn)代吸收體材料的層卻可以薄5-10倍(即，厚度為10-30μm) 。

較低的太陽能銷售權(quán)重也意味著材料消耗的減少，這當(dāng)然在我們當(dāng)前提高環(huán)保意識和綠色革命的時代并不重要。Marit Kauk-Kuusik說：“重要的是要持續(xù)尋找數(shù)十年來使用的現(xiàn)有硅基太陽能電池的新替代品。” 趨勢是環(huán)境友好和整體可持續(xù)性。除了減少材料消耗和減輕重量外，新解決方案還更具創(chuàng)新性。關(guān)鍵字仍然是高性能，輕便，靈活性和耐用性。

盡管傳統(tǒng)上昂貴的真空蒸發(fā)或濺射技術(shù)已被廣泛用于生產(chǎn)太陽能電池，但TalTech材料研究人員采用的獨特的單顆粒粉末技術(shù)不需要任何高真空設(shè)備。微晶粉是通過熔融鹽法在特殊小室爐中的石英安瓿瓶中合成的。將獲得的物料洗滌并通過特殊的篩分系統(tǒng)篩分成狹窄的大小，然后將合成的高質(zhì)量微晶粉末(單顆粒粉末)用于生產(chǎn)太陽能電池。

Marit Kauk-Kuusik說：“我們的粉末技術(shù)生產(chǎn)的單顆粒粉末由微晶組成，這些微晶體在一個大型模塊中形成微型太陽能電池。與硅基太陽能電池板相比，它具有主要優(yōu)勢：該材料重量輕，柔韌性好，可以半透明，同時又環(huán)保又便宜得多。”

鑒于綠色革命和可持續(xù)消費，環(huán)保的能源生產(chǎn)已變得至關(guān)重要?？稍偕茉丛谄渲衅鹬絹碓街匾淖饔茫谶@里，太陽能是一個重要的關(guān)鍵詞。

“我們的研究成果開發(fā)出的太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為6.4%，是世界上發(fā)布的基于Cu 2 CdGe(SxSe 1-x)4 的太陽能電池的最高性能，并且略高于世界上第一個，硅基電池是幾十年前開發(fā)的，因此，這是一個有希望的結(jié)果。” Kauk-Kuusik說。她還堅信，與本發(fā)明不同，不再需要30至40年才能獲得更高的功率轉(zhuǎn)換效率，就像硅一樣，但是科學(xué)結(jié)果將在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)。

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