“鈣鈦礦”太陽能電池板將給綠色能源帶來一場新革命!

“鈣鈦礦”太陽能電池板將給綠色能源帶來一場新革命!

博科園:本文為能源與綠色科技類

如果有一天,所有建築都能安裝窗戶和外牆,以滿足建築的每一種能源需求,無論是下雨還是晴天,那會怎樣?多虧了波蘭物理學家和女商人Olga Malinkiewicz,這個可持續發展的夢想今天離成為現實又近了一步。這位36歲的科學家發明了一種新型噴墨處理鈣鈦鐵礦的方法(一種更便宜的新一代太陽能電池)它可以在更低的溫度下生產太陽能電池板,從而大幅降低成本。一些專家表示,鑑於鈣鈦礦驚人的物理特性,這技術確實有望徹底改變所有人使用太陽能的方式。瑞士洛桑聯邦理工學院(Federal Institue of Technology Lausanne)教授Mohammad Khaja Nazeeruddin說:在我們看來,鈣鈦礦太陽能電池有潛力解決世界能源貧困問題。

“鈣鈦礦”太陽能電池板將給綠色能源帶來一場新革命!

博科園-科學科普:塗有這種礦物的太陽能電池板輕便、靈活、高效、便宜,而且有不同的色調和透明度。它們可以很容易地固定在幾乎任何表面上(無論是筆記本電腦、汽車、無人機、航天器還是建築物)來發電,包括在陰涼處或室內。儘管這種興奮是新的,但早在19世紀30年代,鈣鈦礦就為科學界所知。當時,德國礦物學家古斯塔夫·羅斯(Gustav Rose)在烏拉爾山脈勘探時首次發現了鈣鈦礦,並以俄羅斯礦物學家列夫·佩羅夫斯基(Lev Perovski)的名字命名鈣鈦礦。在接下來的幾十年裡,鈣鈦礦原子結構的合成變得更加容易。但直到2009年,日本研究人員Tsutomu Miyasaka才發現鈣鈦礦可以用來製造光伏太陽能電池。

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  • 波蘭物理學家和女商人Olga Malinkiewicz拿著一塊打印的太陽能電池板。

起初,這一過程非常複雜,需要極高的溫度,因此只有能夠承受極端高溫的玻璃才能被鈣鈦礦電池覆蓋。這就是馬林凱維奇的用武之處。2013年,她還是西班牙瓦倫西亞大學(University of Valencia)的一名博士生,她想出了一種利用蒸發法在柔韌鋁箔上塗上鈣鈦礦的方法。後來,她發明了一種噴墨印刷工藝,降低了生產成本,使大規模生產在經濟上可行。那是一個靶心,現在,人們不再需要在物體表面塗上一層光伏層。她的這一發現很快為她在《自然》和《媒體關注》上贏得了一篇文章,並在歐洲委員會組織的一次競賽中獲得了Photonics21學生創新獎。2015年,波蘭版《麻省理工技術評論》(MIT Technology Review)也將她列為35歲以下的創新者之一。

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後來,她與兩名波蘭商人共同創辦了以波羅海太陽女神命名的Saule technologies公司。在日本千萬富翁投資者Hideo Sawada加入之前,他們不得不從零開始組裝所有實驗室設備。公司目前擁有一個超現代化的實驗室,擁有一支國際化的年輕專家團隊,正在建設一個工業規模的生產基地。這將是世界上第一條使用這種技術的生產線,到今年年底,其太陽能電池板的生產能力將達到4萬平方米,明年將達到18萬平方米。但就需求而言,這只是滄海一粟。最終,根據需求,緊湊型生產線可以很容易地安裝在任何地方,用來生產鈣鈦礦太陽能電池板。

自給自足的建築

瑞典建築集團Skanska正在華沙一座建築的外立面上測試這種先進的面板。去年12月,它還與沙特阿拉伯簽署了一項許可合作協議,獲得在歐洲、美國和加拿大的項目中使用該公司太陽能電池技術的獨家權利。Skanska可持續發展經理Adam Targowski說:鈣鈦礦技術使我們更接近能源自給自足的目標。事實證明,鈣鈦礦即使在幾乎不接受陽光的表面也很成功,幾乎可以在任何地方使用它們。這些面板或多或少是透明的,也能滿足設計要求,由於它們的靈活性和顏色的變化,不需要添加任何額外的架構元素。根據目前的估計,一個大約1.3平方米的標準面板,預計成本為50歐元(57美元),將為一個辦公室工作站提供一天的能量。

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  • 這種太陽能電池板可以很容易地固定在幾乎任何表面。

馬林凱維奇堅稱,她的產品的初始成本將與傳統太陽能電池板相當。鈣鈦礦技術也正在日本長崎附近的一家酒店進行測試。在牛津光伏公司的支持下,在瑞士瓦萊市和德國進行鈣鈦礦面板試點生產的計劃也在進行中。亞洲清潔能源項目開發商和運營商、新加坡Sindicatum Rewable Energy的首席執行官Assaad Razzouk表示:這項技術的潛力顯然是巨大的。想想看,全世界所有的建築都可以翻新那會如何?

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博科園-科學科普|©AFP

by Stanislaw Waszak

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