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科學家已完成鈣鈦礦與有機太陽能的太空測試

鉅大LARGE  |  點擊量:35次  |  2020年09月01日  

摘要
鈣鈦礦太陽能與有機太陽能都是備受看好的新興太陽能技術,性能良好也比現有的太陽能電池更薄更輕,應用范圍相當廣泛,而現在它們的應用領域還擴至宇宙,科學家已經完成鈣鈦礦與有機太陽能的太空測試。過去幾十年來,

鈣鈦礦太陽能與有機太陽能都是備受看好的新興太陽能技術,性能良好也比現有的太陽能電池更薄更輕,應用范圍相當廣泛,而現在它們的應用領域還擴至宇宙,科學家已經完成鈣鈦礦與有機太陽能的太空測試。


過去幾十年來,晶體硅太陽能一直都是太陽光電的龍頭技術,再生能源成本之所以能與傳統火力發電廠競爭,也是因為晶體硅太陽能技術日益成熟、成本越來越低,但是科技日新月異、新人勝舊人,鈣鈦礦與有機太陽能或許可以把晶體硅拉退市場占有冠冕寶座。


目前鈣鈦礦產電性能與晶硅太陽能相當,轉換效率在十年間從3%躍升到24%左右,且鈣鈦礦太陽能在陽光下或是室內弱燈光照射下都可以發電;而有機太陽能的轉換效率雖然不具優勢,但是它有著輕薄、可撓且便宜的特點。


以制程技術來說,鈣鈦礦與有機太陽能也都有來源豐富、成本低廉優勢,更可沉積在薄又可撓的基板與玻璃上,科學家能借此特性制造出彎曲太陽能板,最終裝設在曲面外墻、屋頂,甚至是汽車與衣服上。


德國慕尼黑工業大學(TUM)也發現,這兩種太陽能技術可以朝太空發展,先前就團隊將鈣鈦礦與有機太陽能裝在探空火箭上,來個從瑞典北部到高度240公里的次軌道太空飛行(suborbitalroundtrip)。


團隊將一公斤的太陽能電池貼在鋁板上,200平方米貼好貼滿,預計發電量可點亮300盞標準100W燈泡,實驗也指出,這些又輕又薄的太陽能電池可以承受火箭發射沖擊與太空飛行等極端條件,在7分鐘將陽光轉換成電力,來自TUM的資深作者peterMüller-Buschbaum表示,在這項研究中,重點不是太陽能電池的轉換效率,而是每單位面積發電量,也就是功率重量比(specificpower,也稱為比功率),而這些太陽能電池的功率重量比為每平方厘米7-14毫瓦。


團隊還發現,這些太陽能電池也可以吸收地表反射的漫射光,因此就算離太陽越來越遠,還是可以發電,Müller指出,這驗證該電池能應用在深空飛行任務,這是現在的晶體硅太陽能無法做到的。


不過7分鐘其實沒有很久,未來團隊也會在衛星試用鈣鈦礦和有機太陽能電池。


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