俄羅斯莫斯科鋼鐵合金學(xué)院和美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校組成的國(guó)際研究小組，研發(fā)出鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制造技術(shù)。相比傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池，鈣鈦礦型薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率更高，成本更低。研究人員認(rèn)為，輕便、靈活、廉價(jià)的鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池，將大規(guī)模替代硅基太陽(yáng)能電池。
硅基太陽(yáng)能電池的研究始于20世紀(jì)中葉?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，硅的生產(chǎn)過(guò)程耗能高且有毒，造成其成本高昂。硅的特點(diǎn)是靈活度低、脆弱、電池板重量大，這也大大縮小了其使用范圍。金屬有機(jī)鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池則有望解決這些問題。
在新研究中，科學(xué)家們制造出串聯(lián)設(shè)備原型，把光伏電池與碳納米管連接為一體。多層串聯(lián)設(shè)備把鈣鈦礦電池與傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池結(jié)合在一起，令整個(gè)太陽(yáng)可見光譜都能轉(zhuǎn)化為電能。這種太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的新機(jī)制使電池效率提高15%。
俄研究型工藝技術(shù)大學(xué)“莫斯科鋼鐵合金學(xué)院”能源效率中心首席專家、美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校教授、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安瓦爾·扎希多夫介紹說(shuō)：“混合型鈣鈦礦材料的主要優(yōu)點(diǎn)是獲取簡(jiǎn)單，制作采用的是普通金屬鹽和有機(jī)化合物，而不是在高效半導(dǎo)體同類產(chǎn)品中，例如硅基太陽(yáng)能電池和砷化鎵太陽(yáng)能電池中所采用的昂貴稀有元素。鈣鈦礦材料不僅可以用在玻璃上，還可以涂在其他材料和表面上。相比更加復(fù)雜的獲取薄膜太陽(yáng)能電池的方法，這能讓電池變得更加廉價(jià)。”
鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池活性層可以涂抹到柔軟的、薄薄的基層上。采用卷對(duì)卷技術(shù)可以把太陽(yáng)能電池噴到任何彎曲的表面。這樣一來(lái)，與傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池相比，這種太陽(yáng)能電池的適用范圍顯著擴(kuò)大，如隨身攜帶的電子設(shè)備、日用家電、“智能家居”設(shè)備等，以確保住宅、房間和汽車工業(yè)的供電。
目前，每平方米鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池板的價(jià)格不超過(guò)100美元，而最貴的硅基太陽(yáng)能電池板每平方米的價(jià)格為300美元。在大規(guī)模生產(chǎn)情況下，價(jià)格將相差3倍。鑒于光伏技術(shù)生態(tài)友好、物美價(jià)廉，生產(chǎn)新型設(shè)備更廉價(jià)，能大幅減少傳統(tǒng)能源的使用。
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太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部件之一，其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽(yáng)電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。
組件設(shè)計(jì) 按國(guó)際電工委員會(huì)GB/T9535-98和IEC61215標(biāo)準(zhǔn)，電池片符合GBT6495標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用36片或72片多晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)以形成12V和24V各種類型的組件。該組件可用于各種戶用光伏系統(tǒng)、獨(dú)立光伏電站和并網(wǎng)光伏電站等。
原材料特點(diǎn) 電池片：采用高效率(15.5以上)的多晶硅(16.5以上的單晶硅)太陽(yáng)能電池片封裝，保證太陽(yáng)能電池板發(fā)電功率充足。 玻璃：采用低鐵鋼化絨面玻璃又稱為白玻璃，厚度3.2mm在太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)320-1100nm透光率達(dá)91以上，對(duì)于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時(shí)能耐太陽(yáng)紫外光線的輻射，透光率不下降。 EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優(yōu)質(zhì)EVA膜層作為太陽(yáng)電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。
TPT：太陽(yáng)電池的背面覆蓋物―氟塑料膜為白色，對(duì)陽(yáng)光起反射作用，因此對(duì)組件的效率略有提高，并因其具有較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率。當(dāng)然，此氟塑料膜首先具有太陽(yáng)電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。 邊框：所采用的鋁合金邊框具有高強(qiáng)度，抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)。 基本參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件：(AM1.5)輻照度1000W/m2電池溫度25℃ 絕緣電壓:≥600V(100W以上為≥1000V) 邊框接地電阻:≤10hm 迎風(fēng)壓強(qiáng):2400Pa 填充因子:73% 短路電流溫度系數(shù)：0.4mA/℃ 開路電壓溫度系數(shù):-60mV/℃ 工作溫度：-40℃～85℃ 組件接線說(shuō)明 安裝所需要的工具 M4一字螺絲刀，十字螺絲刀各一把。
接線盒蓋的打開 將M4一字螺絲刀按照接線盒上的標(biāo)示插入盒蓋上的安裝孔內(nèi)，將其一腳輕輕抬起，如此這般先將邊上四角抬起，即可打開盒蓋。盒內(nèi)有接線護(hù)蓋，將其提起則可看到三個(gè)接線端子。 電池板的接線 在左右兩個(gè)接線端子的旁邊有正負(fù)極標(biāo)志，它代表電池在工作狀態(tài)下輸出電壓的正負(fù)極，按照用電需求正極接正接，負(fù)極接負(fù)極。 接線采用機(jī)械壓緊方式，用M4十字螺絲刀將接線柱的壓緊螺絲旋開，將電線去皮后穿過(guò)G7電纜密封接頭，插入接線孔中，將線壓緊。 電線接好后，將防護(hù)蓋蓋上，用M4十字螺絲刀將自攻螺絲擰入螺絲孔，固定好后在將接線盒蓋蓋上，即完成電池板的接線。 電池板的接地 在電池板的背面安裝有接地螺絲，將接地線固定在接地螺絲上即可安全接地。
