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如何提高鈣鈦礦太陽能穩定性﹖
目前常見的太陽能技術為矽晶太陽能﹐隨著技術愈來愈成熟﹐裝置量逐年增加﹐自2000年以來矽晶太陽能成本急劇下降﹐除了矽晶太陽能技術也有許多光電技術正默默努力出頭天﹐好比有機太陽能(OPV)﹑染料敏化太陽能(DSC)和鈣鈦礦太陽能(PSC)
礦物學家在19世紀發現地殼中自然形成的鈣鈦礦﹐20世紀類似結構的變體用於電子工業﹐日本研究團隊在2009因鈣鈦礦太陽能電池研究而獲獎﹐經由不同研究團隊的不斷改良製程﹐轉換效率在短短幾年內從最初的3.8%﹐現在一平方公分的電池已經超過23%。
雖然鈣鈦礦太陽能電池尺寸一變大﹐其轉換效率就會下降﹐但近年來的研究已經讓大面積的鈣鈦礦太陽能電池有不錯的表現。其製程比矽晶太陽能簡單﹐材料更便宜﹐效率潛力更高﹐只可惜不穩定﹐當鈣鈦礦電池對紅外線和紫外線敏感暴露在水和氧氣下其的晶體結構會改變。美國喬治亞理工學院發現空氣中的水和氧氣相互反應﹐就會加速鈣鈦礦中不必要的相變。
那麼該怎麼辦呢﹖太陽能板一定會碰觸到環境中的空氣跟水氣。過去科學家們嘗試用矽晶太陽能包裹的三明治製程﹐喬治亞理工學院團隊則嘗試另一種方法﹐在鈣鈦礦太陽能電池上應用常見工業化學品 PEAI(phenethylammonium iodide)薄膜。PEAI具有排水特性﹐可是研究人員發現太陽能板的廢熱會激發PEAI分子進而失去防水能力﹐因此團隊下一部是打造耐熱版本的PEAI。
與矽晶太陽能所需的精密製造流程相比﹐鈣鈦礦太陽能板可以藉由塗漆噴塗﹑沉積或表面印刷簡易方式製造﹐可實現大量﹑低成本生產﹐且鈣鈦礦太陽能在低光源下也能發電﹐傳統的矽太陽能電池除非有高照度的光才能發電﹐鈣鈦礦太陽能電池即使低照度下也能發電﹐應用更加廣泛。
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