新一代太阳能电池为绿色革命做出了贡献

欧盟决心进行一项称为“欧洲绿色协议”的重大改革，以使欧洲在2050年成为第一个气候中和大陆。最大的变化将发生在能源生产领域，而这一领域正处于一个完整的边缘。过渡到可再生能源，包括太阳能。为了将太阳能电池的输出功率提高到兆瓦级，需要开发出生态足迹更小，效率更高，应用范围更广的技术，而目前在第一代硅基太阳能电池中占主导地位的是太阳能电池市场。

TalTech的光伏材料和光电材料物理研究小组在《太阳能》杂志上发表了一篇文章，题为“ S / Se比对 用于光伏应用的Cu 2 CdGe(SxSe 1-x)4微晶粉的性能的影响”。新一代单晶层太阳能电池的开发。

这篇文章的作者之一，塔拉特光伏材料实验室主任，高级研究员Marit Kauk-Kuusik说：“与广泛使用的硅基太阳能电池板不同，下一代太阳能电池是由非常薄的材料层制成的。为了制造这种太阳能电池，必须使用具有非常好的光吸收性能的半导体，众所周知，硅中的光吸收相当差，因此需要相对较厚的吸收层，这会使太阳能电池变得笨重和坚固。的Cu的潜在应用分析2 CDGE(SxSe 1-X )4在生产太阳能的半导体能量。在这项研究中，我们集中研究了硫/硒(S / Se)比对吸收剂材料的光电性能的影响，以使光谱灵敏度范围最大化。”

太阳能电池是根据光伏效应原理工作的，即能量可以直接由光产生。太阳能电池吸收器应该能够尽可能有效地吸收光，特别是利用太阳辐射中的全部波长光谱。另外，吸收体材料的吸收系数必须尽可能高，这意味着已经很薄的吸收体层应吸收所有入射光。这又意味着与吸收系数较低的情况相比，制造吸收体所需的材料更少。因此，虽然由硅制成的吸收系数低的吸收体的厚度为150-200μm，但基于单颗粒粉末的现代吸收体材料的层却可以薄5-10倍(即，厚度为10-30μm) 。

较低的太阳能销售权重也意味着材料消耗的减少，这当然在我们当前提高环保意识和绿色革命的时代并不重要。Marit Kauk-Kuusik说：“重要的是要持续寻找数十年来使用的现有硅基太阳能电池的新替代品。” 趋势是环境友好和整体可持续性。除了减少材料消耗和减轻重量外，新解决方案还更具创新性。关键字仍然是高性能，轻便，灵活性和耐用性。

尽管传统上昂贵的真空蒸发或溅射技术已被广泛用于生产太阳能电池，但TalTech材料研究人员采用的独特的单颗粒粉末技术不需要任何高真空设备。微晶粉是通过熔融盐法在特殊小室炉中的石英安瓿瓶中合成的。将获得的物料洗涤并通过特殊的筛分系统筛分成狭窄的大小，然后将合成的高质量微晶粉末(单颗粒粉末)用于生产太阳能电池。

Marit Kauk-Kuusik说：“我们的粉末技术生产的单颗粒粉末由微晶组成，这些微晶体在一个大型模块中形成微型太阳能电池。与硅基太阳能电池板相比，它具有主要优势：该材料重量轻，柔韧性好，可以半透明，同时又环保又便宜得多。”

鉴于绿色革命和可持续消费，环保的能源生产已变得至关重要。可再生能源在其中起着越来越重要的作用，在这里，太阳能是一个重要的关键词。

“我们的研究成果开发出的太阳能电池的功率转换效率为6.4%，是世界上发布的基于Cu 2 CdGe(SxSe 1-x)4 的太阳能电池的最高性能，并且略高于世界上第一个，硅基电池是几十年前开发的，因此，这是一个有希望的结果。” Kauk-Kuusik说。她还坚信，与本发明不同，不再需要30至40年才能获得更高的功率转换效率，就像硅一样，但是科学结果将在更短的时间内实现。

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