當(dāng)談到太陽能電池的未來時，告別硅，而告別氧化鈦鈣(一種復(fù)合礦物質(zhì)，稱為鈣鈦礦)?？的螤柎髮W(xué)的工程師們發(fā)現(xiàn)，具有全鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的太陽能電池板中的光伏晶片性能優(yōu)于由最先進(jìn)的晶體硅以及鈣鈦礦-硅串聯(lián)電池(堆疊的煎餅狀電池，可更好地吸收光)制成的光伏電池。

康奈爾大學(xué)7月31日在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表的研究顯示，除了提供比硅基太陽能電池板更快的初始能源投資回報外，全鈣鈦礦太陽能電池還可以緩解氣候變化，因為它們在制造過程中消耗的能源更少。

“用于太陽能電池板的層疊式串聯(lián)電池可提供更高的效率，因此這是廣泛部署光伏技術(shù)的有希望的途徑，”工程學(xué)院能源系統(tǒng)工程教授You Fengqi，Roxanne E.和Michael J. Zak教授說。

他說：“具體而言，鈣鈦礦使人們能夠負(fù)擔(dān)得起，高效地制造太陽能電池板。” “我們的論文是對這些基于鈣鈦礦的串聯(lián)太陽能電池進(jìn)行的全面的能源和環(huán)境評估，我們試圖為更可持續(xù)的光伏技術(shù)指明道路。”

論文“高性能鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池的生命周期能源使用和環(huán)境影響”比較了由硅和鈣鈦礦制成的現(xiàn)代串聯(lián)太陽能電池對能源和生命周期的環(huán)境影響。

與硅或鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池相比，生產(chǎn)僅鈣鈦礦的串聯(lián)太陽能電池具有更小的碳足跡。您描述了將太陽能電池板用純硅電池制造為能源密集型過程，需要極高的壓力和熱量，并留下大量的碳足跡。

您說，鈣鈦礦在太陽能電池板的制造過程中需要較少的處理，所需的熱量或壓力也少得多。

硅光伏發(fā)電需要昂貴的初始能源支出，而最好的光伏發(fā)電大約需要18個月才能獲得該投資的回報。研究人員稱，具有全鈣鈦礦串聯(lián)結(jié)構(gòu)的太陽能電池晶片可在短短四個月內(nèi)收回投資的能源。您說：“這減少了4.5倍，這是非?？捎^的。”

但是太陽能電池板不會永遠(yuǎn)持續(xù)下去。經(jīng)過數(shù)十年的服務(wù)，硅太陽能電池板的效率下降，必須退休。并且在制造階段，分解用于回收的硅板是高能耗的。鈣鈦礦電池可以更容易地回收。

您說：“當(dāng)硅基太陽能電池板達(dá)到其使用壽命時，必須更換電池板。” “對于硅，這就像在使用壽命結(jié)束時更換整個汽車一樣。”而更換鈣鈦礦太陽能電池板類似于安裝新電池。

尤特說，采用材料和加工步驟使鈣鈦礦太陽能電池的生產(chǎn)規(guī)?？蓴U(kuò)展對于開發(fā)可持續(xù)的串聯(lián)太陽能電池也至關(guān)重要。

您說：“鈣鈦礦電池是有希望的，它有很大的潛力變得更便宜，更節(jié)能，可擴(kuò)展且使用壽命更長。” “太陽能的未來需要可持續(xù)。”