10bet bwin斯坦福科学家发明了超快的方式来制造Perovskite太阳能模块

由Mark Shwartz.

今天的大多数太阳能电池都是用精制硅制成的，使阳光变成清洁电力。不幸的是，精炼硅的过程远非清洁，需要大量的来自碳发电厂的能量。

通过快速喷涂等离子体产生的钙钛矿太阳能模块
加工。10bet bwinStanford Reinhold Dauskardt的实验室已表明了这一点
Perovskite模块可以更便宜，四倍更快地生产
比传统的硅片。（图片信用：Nick Rolston）

对于硅的更环保，研究人员专注于薄膜蠕动 - 低成本，柔性太阳能电池，可以用最十博网站怎么进入小的能量和几乎没有二氧化碳排放。

虽然佩洛夫斯基特太阳能电池很有希望，但在变得普遍存在之前需要解决重大挑战，而不是其中一部分是其固有的不稳定性，这使得它们在规模困难地制造它们。

“Perovskite太阳能技术是商业化和弗里米污浊之间的十字路口，”斯坦福大学博士后学者说10博官网10bet bwin尼克罗尔斯顿。“数百万美元正在涌入初创公司。但我强烈相信，在未来三年内，如果没有突破细胞寿命，那么金钱就会开始枯竭。“

这就是为什么在斯坦福制造的新的佩罗夫斯库茨制造过程如此令人兴奋，Rolston说。10bet bwin在一项新的研究中，在11月25日发布的期刊上发表焦耳那他和他的同事展示了一种超快的方式来生产稳定的钙钛矿细胞，并将它们组装成可能的太阳能模块，这些模块可以为电动设备，建筑物甚至电网提供动力。

“这项工作为Perovskite制造提供了一个新的里程碑，”学习高级作者说reinhold dauskardt.，Ruth G.和William K. Bowes教授在斯坦福工程学院。10bet bwin“它解决了模块规模制造的一些最强大的障碍，即社区已经处理多年。”

指甲大小样本

Perovskite太阳能电池是由碘，碳和铅等廉价，丰富的化学品制成的合成晶体薄膜。

薄膜电池是轻巧的，可弯曲的，并且可以在露天实验室的温度下在沸点沸点的温度下生长，从3000度华氏（1,650度Celsius）炉子中的一个远远哭泣需要改进工业硅。

科学家们已经开发了钙钛矿细胞，将25％的阳光转化为电力，转换效率可与硅相媲美。但这些实验细胞很快就不太可能在屋顶上安装。

“佩洛夫斯基特的大多数工作都涉及真正的积极可用的太阳能电池区域。他们通常是粉红色指甲尺寸的一小部分，“Rolston说，他共同领导了研究威廉·施安德尔达特茅斯学院的前斯坦福10bet bwin博士后学者，这是一位前斯坦福博士学者。

尝试使更大的细胞产生缺陷和针孔，显着降低电池效率。与刚性硅细胞不同，硅电池持续20至30年，薄膜钙钛矿最终在暴露于热水和水分时劣化。

“你可以在实验室中制作一个小型示范设备，”Dauskardt说。“但传统的钙钛矿加工不可扩展，以便快速，高效的制造。”

录制设置处理器

为了解决大规模生产的挑战，Dauskardt团队部署了最近发明的专利技术，称为快速喷涂等离子体处理。

10bet bwin斯坦福科学家展示了一种机器人设备，以率的速度制造钙钛矿太阳能电池
每分钟40英尺。记录快速处理器使用两个喷嘴制作光伏薄膜
Perovskite。一个喷嘴喷涂到玻璃窗格上的化学溶液，而另一个释放
一种高反应性电离气体或等离子体的突发。专利的装置是由Reinholt教授发明的
戴斯卡德特和他的斯坦福工程同事。10bet bwin（信用：Nick Rolston和Mark Shwartz）

该技术采用具有两个喷嘴的机器人装置，以快速生产佩洛夫斯的薄膜。将一个喷嘴喷涂涂覆钙钛矿化学前体的液体溶液，在玻璃窗格上，而另一个喷嘴释放出一种称为等离子体的高反应性电离气体的突发。

“常规处理需要您烘烤钙钛矿解决方案约半小时，”Rolston说。“我们的创新是使用等离子高能源在一步中快速将液体钙钛液转化为薄膜太阳能电池。”

使用快速喷涂处理，斯坦福球队能够每分钟生产40英尺（12米）的钙钛矿10bet bwin薄膜 - 比制造硅电池的速度快4倍。

“我们实现了任何太阳能技术的最高吞吐量，”Rolston说。“你可以想象大块玻璃板放在滚筒上，连续生产以前从未完成的速度下的佩罗夫斯基钛矿。”

除了记录的生产率外，新铸造的钙钛矿细胞还达到了18％的电力转换效率。

“我们希望使这一过程成为适用的和广泛有用，”Rolston说。“等离子体处理系统可能听起来很奇特，但它是您可以商业购买的非常合理的成本。”

斯坦福球10bet bwin队估计，他们的钙钛矿模块可以制造约25美分的每平方英尺 - 远远低于生产典型硅模块所需的每平方英尺等2.50美元左右。

太阳能模块

硅太阳能电池通常在封装的模块中连接在一起，以提高其功率输出并承受苛刻的天气条件。Perovskite制造商最终必须建立稳定，高效的模块，以商业可行。

Nick Rolston，S10bet bwintanford Proddoctoral Scholar
在材料科学与工程中。
（图片信用：礼貌的尼克罗尔斯顿）

为此，斯坦福团队成功创建了佩洛夫斯库特模块10bet bwin，即使在储存五个月后，继续以15.5％的效率运行。

传统的硅模块以每千瓦时5美分的成本产生电力。为了与硅进行竞争，佩洛夫斯库特模块必须封装在防风雨层中，这些层保持至少十年的水分。研究团队十博网站怎么进入现在正在探索新的封装技术和其他方式来显着提高耐用性。

“如果我们能够建立持续30年的佩洛斯库特模块，我们可以将电力价格降低到每千瓦时2美分以下，”Rolston说。“在那个价格上，我们可以使用佩罗夫斯基特进行实用规模的能源生产。例如，一个100兆瓦太阳能农场。“

美国能源部全国可再生能源实验室的研究员Mi十博网站怎么进入chael Woodhouse也是该研究的共同作者。其他斯坦福共10bet bwin同作者是博士生奥斯汀·轻弹，贾斯汀陈和奥利弗赵;十博体育官网在线平台和本科生Hannah Elmaraghi和Andrew Solugh。

这项工作得到了美国能源效率和可再生能源部的支持，国家科学基金会研究生研究奖学金计划。十博网站怎么进入