鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是如何工作的?鈣鈦礦太陽(yáng)能電池面臨哪些難點(diǎn)?

對(duì)于太陽(yáng)能電池，我們應(yīng)當(dāng)有所了解。一是太陽(yáng)能電池是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，二是太陽(yáng)能電池具備綠色環(huán)保的特點(diǎn)。為增進(jìn)大家對(duì)太陽(yáng)能電池的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池工作原理、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池面臨的問(wèn)題，以及太陽(yáng)能電池的有機(jī)材料予以介紹。如果你對(duì)太陽(yáng)能電池具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池工作原理

在接受太陽(yáng)光照射時(shí)，鈣鈦礦層首先吸收光子產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。由于鈣鈦礦材激子束縛能的差異，這些載流子或者成為自由載流子，或者形成激子。而且，因?yàn)檫@些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復(fù)合幾率和較高的載流子遷移率，所以載流子的擴(kuò)散距離和壽命較長(zhǎng)。

然后，這些未復(fù)合的電子和空穴分別被電子傳輸層和空穴傳輸層收集，即電子從鈣鈦礦層傳輸?shù)降入娮觽鬏攲樱詈蟊籌TO收集;空穴從鈣鈦礦層傳輸?shù)娇昭▊鬏攲?，最后被金屬電極收集，當(dāng)然，這些過(guò)程中總不免伴隨著一些使載流子的損失，如電子傳輸層的電子與鈣鈦礦層空穴的可逆復(fù)合、電子傳輸層的電子與空穴傳輸層的空穴的復(fù)合(鈣鈦礦層不致密的情況)、鈣鈦礦層的電子與空穴傳輸層的空穴的復(fù)合。要提高電池的整體性能，這些載流子的損失應(yīng)該降到最低。

最后，通過(guò)連接FTO和金屬電極的電路而產(chǎn)生光電流。

二、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池面臨問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

鈣鈦礦太陽(yáng)電池發(fā)展現(xiàn)狀良好，但仍有若干關(guān)鍵因素可能制約鈣鈦礦太陽(yáng)電池的發(fā)展：

1、電池的穩(wěn)定性問(wèn)題。

2、吸收層中含有可溶性重金屬Pb

3、現(xiàn)今鈣鈦礦應(yīng)用最廣的為旋涂法，但是旋涂法難于沉積大面積、連續(xù)的鈣鈦礦薄膜，故還需對(duì)其他方法進(jìn)行改進(jìn)，以期能制備高效的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)電池, 便于以后的商業(yè)化生產(chǎn)。

4、鈣鈦礦太陽(yáng)電池的理論研究還有待增強(qiáng)。

三、太陽(yáng)能電池之納米顆粒有機(jī)染料

新款太陽(yáng)能電池，上面可體現(xiàn)各種顏色和圖案，更加精美的設(shè)計(jì)使他們能夠很好融合于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域。新款太陽(yáng)能電池用于窗戶不僅可以遮住陽(yáng)光還可以發(fā)電。

納米顆粒有機(jī)染料太陽(yáng)能電池

新電池模塊的關(guān)鍵組件是有機(jī)染料與納米顆粒的組合，它可將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力。該組件為半透明狀，這使其更適用于集成。新的太陽(yáng)能電池由Fraunhofer太陽(yáng)能系統(tǒng)學(xué)院開(kāi)發(fā)。

太陽(yáng)能電池模塊的原型是琥珀的顏色，但是完全有可能有其他顏色，甚至在上面印制圖像或文字，以便它可以作為裝飾元素。這種設(shè)計(jì)方案開(kāi)辟了一個(gè)全新應(yīng)用領(lǐng)域：太陽(yáng)能電池板已經(jīng)不單單只能作為建筑物屋頂，還可以應(yīng)用到窗戶，利用這項(xiàng)新技術(shù)不僅可以阻擋陽(yáng)光直射進(jìn)入建筑內(nèi)部，而且可以同時(shí)發(fā)電。

“我們不認(rèn)為染料太陽(yáng)能電池是傳統(tǒng)硅電池的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”FraunhoferISE物理學(xué)家AndreasHinsch說(shuō)。該模塊原型的效率只能達(dá)到百分之四，這是和應(yīng)用在屋頂?shù)木w硅太陽(yáng)電池性能相比的。另一方面，染料太陽(yáng)能電池有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)是在正面一體化。

復(fù)合在兩塊玻璃之間的物理電池薄膜采用納米和絲網(wǎng)印刷技術(shù)，這一技術(shù)使人們有可能把任何想要的圖片印刷到新款太陽(yáng)能電池，這種新款太陽(yáng)能電池制成的玻璃幕墻可被賦予更多有效的裝飾和設(shè)計(jì)，如多色的公司標(biāo)志。

染料太陽(yáng)能電池板仍是一個(gè)原型。新技術(shù)帶來(lái)一個(gè)特別的挑戰(zhàn)，那就是電池薄膜外的兩層玻璃必須密封，以避免空氣進(jìn)入摧毀反應(yīng)物質(zhì)。Fraunhofer專家已經(jīng)有一個(gè)解決方案解決這個(gè)難題，他們沒(méi)有像競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一樣使用高分子膠，而是采用一種微細(xì)玻璃粉末，為此，玻璃粉末被絲網(wǎng)印刷到玻璃中間，溫度上升，玻璃料逐漸軟化，開(kāi)始顯示出其流動(dòng)性得以填補(bǔ)兩塊玻璃之間的縫隙，溫度約600攝氏度。在各種天氣條件試驗(yàn)顯示，太陽(yáng)能電池能正常工作幾千小時(shí)，但是是否可以長(zhǎng)期穩(wěn)定，尚未得到官方證實(shí)。

以上便是此次小編帶來(lái)的“太陽(yáng)能電池”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)太陽(yáng)能電池具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!