
俄勒冈州立大学的工程师发现防冻产品中常用的乙二醇,能用作“连续流动”反应器中的低成本溶剂。使用这种方法可以制作薄膜太阳能电池,并且能够在工业上大规模地批量生产。这项研究报告发布在《Materil Letters》上。同时,研究人员还认为这个方法也适用于铜锌锡硫(CZTS),一种对太阳能电池有重要意义的化合物。CZTS的光学性能极佳而且其成分非常便宜、对环境无害。
俄勒冈州立大学化学、生物和环境工程学院副教授Greg Herman表示,”如果我们使用昂贵的材料生产太阳能电池,又或者是在生产中使用有毒的化学物质,那么人们可能会减少对太阳能的使用。我们需要储量丰富、成本低廉的原材料。当然,如果这在美国储量就很丰富再好不过了。现在,我们的方法就允许我们能够生产这种电池。”
目前,很多太阳能电池都使用铜铟镓硒(CIGS)。铟的储量非常稀少并且价格昂贵,大部分产自中国。去年,CIGS太阳能电池中的铟和镓的价格是CZTS太阳能电池中锌价格的275倍。俄勒冈州立大学研发的新技术在连续流动反应器中使用乙二醇,能够对温度、反应时间、大宗运输进行精确控制,生产出晶体质量更好、均匀性好的纳米粒子(太阳能电池的构成成分)。这些因素都提高了太阳能电池的质量控制和性能。
使用这种方法进行生产还会更加快捷。现在,大多数公司还使用“批量生产”合成的方法生产CIGS纳米粒子,这种方法一般生产时间为一整天。相比之下,使用连续流动反应器只需半个小时的时间。生产时间的缩短也会进一步降低最终的生产成本。
CZTS太阳能电池的性能不如CIGS太阳能电池。但是,随着对掺杂剂使用的进一步研究和更多优化,能制造出可与CIGS太阳能电池媲美的太阳能电池。
本次项目研究是可持续材料化学中心(Center for Sustainable Materials Chemistry)的实验结果,该中心由俄勒冈州立大学和其他五个学术机构组成。本次研究得到美国国家科学基金会的支持,并由美国夏普实验室提供资金赞助。本次实验研究旨在研发安全、低廉、避免使用有毒化学品或者昂贵化合物的材料和产品。(中国储能网独家编译)