9月4日,由悉尼新南威爾士大學(UNSWSydney)、中國科學院科技戰略谘詢研究院(CASISD)和自然科研(NatureResearch)聯合舉(ju) 辦的第二屆中澳科學未來會(hui) 議在北京舉(ju) 辦。會(hui) 議間隙,被譽為(wei) “太陽能之父”的馬丁·格林教授圍繞鈣鈦礦光伏材料的發展現狀接受了記者的采訪。
馬丁·格林教授在悉尼新南威爾士大學組建的研究團隊,是國際上在光伏研究領域最大、最知名的高校研究團隊,並發明了目前已成為(wei) 主要商業(ye) 電池的PERC電池。
據了解,鈣鈦礦材料2009年首次應用於(yu) 光伏發電,由於(yu) 其優(you) 異的光學、電學性質,以及易於(yu) 合成、成本低廉、原料豐(feng) 富等優(you) 勢,激發了全世界對該領域的科研熱情。
今年以來,鈣鈦礦太陽能電池正成為(wei) 風險投資關(guan) 注的焦點。
3月15日,中國第一大風機製造商金風科技宣布,以戰略投資者身份領投英國鈣鈦礦太陽能發電公司牛津光伏有限公司(OxfordPVTM)D輪融資,投資金額2100萬(wan) 英鎊。
4月26日,長江三峽集團旗下三峽資本聯合中國三峽新能源與(yu) 杭州纖納光電科技有限公司宣布,三峽資本以戰略投資者身份注資纖納光電,投資金額5000萬(wan) 人民幣。這家成立不足4年的公司,目前是全球鈣鈦礦太陽能組件光電轉換效率的世界紀錄的保持者。
“鈣鈦礦技術屬於(yu) 第三代光伏技術,目前確確實實引起了學術界和產(chan) 業(ye) 界的注意,但其麵臨(lin) 兩(liang) 大主要難題:不穩定性和毒性。”格林教授告訴記者,“鈣鈦礦材料裏含有鉛等重金屬,由於(yu) 能夠溶於(yu) 水,很容易擴散到周圍環境中,對環境和人身造成損害。如果沒有妥善解決(jue) 毒性問題,鈣鈦礦電池依然難以進入商用市場。”
據了解,標準的晶矽板包含兩(liang) 種毒性物質,分別是鉛和氟。格林教授介紹稱,和電池連接的金屬材料裏含有少量鉛,另外在組件背板上的一些塑料裏會(hui) 有氟,這些氟比較穩固,不易被分解。但是目前使用不含鉛或氟的材料都是有可能的。
“因此,在棄置鈣鈦礦材料時需要對其進行特別的處理,從(cong) 而預防它材料裏麵含有的鉛泄漏到周邊環境中。”
雖然目前鈣鈦礦材料麵臨(lin) 穩定性不足、有一定毒性、難以大麵積應用等短板,但格林教授表示,鈣鈦礦材料能夠疊加在矽晶片上提升效率,在這個(ge) 層麵上是一種接近完美的技術。
“因此更要致力於(yu) 破解鈣鈦礦的穩定性和毒性問題,很多製造商向市場保證25年到30年的使用壽命,然而,不穩定的組件是不能適應市場和投資需求的。另外,很多製造商不希望在組件裏使用有毒材料,太陽能光伏產(chan) 業(ye) 的發展非常迅速,有毒材料的大規模應用會(hui) 對未來產(chan) 業(ye) 的發展帶來問題。”
據了解,除了鈣鈦礦,格林教授表示自己的實驗室也正在嚐試其他光伏材料。
“將一些金屬、非金屬的材料以一定比例進行結合的話,也可以生產(chan) 出不同的半導體(ti) 材料,我們(men) 正在研究一些由金屬、非金屬材料混合而成,且和矽有類似性能的材料。其中一種包含了銅、鋅、錫和硫四種物質,通過將它們(men) 以適當的比例進行混和,能夠生產(chan) 出比較好的半導體(ti) 產(chan) 品。”
據格林教授介紹,其優(you) 勢是第一是沒有毒性,第二材料比較豐(feng) 富,儲(chu) 備也比較多。目前悉尼新南威爾士大學研究的這類材料轉換效率刷新了世界紀錄,大約是11%,希望未來將效率提升到20%,以實現商業(ye) 化應用。