Search
台大跨國團隊開發出 #高穩定性鈣鈦礦太陽能電池 模組 ，有助實現電池生產大規模商業化👏
以 #台灣大學 為首的 #跨國研究團隊 開發出一種嶄新的合成途徑，可以克服嚴苛製程限制，製造出 #高品質鈣鈦礦膜，進而生產高效能鈣鈦礦太陽能電池 （perovskite solar cells） 元件模組，這種合成途徑方法簡易、成本低廉，有助實現鈣鈦礦太陽能電池大規模商業化，此項最新研究成果最近發表於國際著名科學期刊《焦耳》（Joule）。
===
🌍加入定期定額捐款，支持環境資訊傳播 https://goo.gl/phNqwG
太陽能廠聯合再生能源今天宣布，與台灣大學在鈣鈦礦太陽能電池合作獲重大突破，轉換效率可達 26% 水準！（03/12/2021 TechNews科技新報、中央社）
台灣發展各種再生能源發電，所獲得的，絕對不僅止於增加潔淨、低碳、永續的綠電供應這單一面向而已，整個發展過程中，可以連帶促成的還包括產業升級、科技實力提升、增加在地經濟產值，提供更多優質在地工作機會等等眾多面向的實質效益。
聯合再生攜手台大，鈣鈦礦太陽能電池研發獲突破
太陽能廠聯合再生能源今天宣布，與台灣大學在鈣鈦礦太陽能電池合作獲重大突破，轉換效率可達 26% 水準。
聯合再生能源指出，與台灣大學合作開發的是鈣鈦礦及矽晶疊層太陽能電池，結合鈣鈦礦與矽晶兩種材料互補的長處，轉換效率可達 26%，製程也可簡化。
除與台灣大學產學合作，開發鈣鈦礦太陽能電池，聯合再生能源還深耕 N-Topcon 與 N-HJT 異質結高效電池技術。
其中，N-HJT 異質結高效電池已穩定出貨中，最高轉換效率可達 24.5%。聯合再生能源表示，N-Topcon 預計 2021 年開始小量產出。（作者：張建中）
★ 相關報導：
林唯芳教授研究團隊發展出高效率大面積鈣鈦礦太陽能電池可產業化材料及製作技術（08/31/2020 國立臺灣大學材料科學與工程學系暨研究所）
臺灣大學材料系林唯芳教授及明志科技大學材料系黃裕清助理教授所組成的研究團隊，最近發展出可在一般空氣環境下大量製作的高效率大面積鈣鈦礦太陽能電池，促使本技術的產業化大躍進。
鈣鈦礦太陽能電池是近幾年崛起的新世代高效率太陽能電池，其可以使用溶液製程，具有成品低廉，讓太陽能電池普及化的潛力。但目前高效率的電池卻是使用含有毒的溶劑的材料並以旋轉塗布的方式在密閉乾燥鈍氣的環境下以多步驟製作，成本高且無法量產。
本團隊採取環境友善的材料配合不同的環保溶劑製作出的配方，以傳統大面積狹縫式塗布法在一般大氣室溫的環境中將材料溶液塗布成濕膜，再配合快速紅外光一步驟乾燥長晶成均勻的薄膜(圖1a) 。
太陽能電池所需的四層薄膜，每層分次在彼此之間不會互相作用下，都可以少於1分鐘的時間，自動化製程一步驟快速完成，而一般的製程塗布、乾燥與長晶是分開，每層薄膜皆須分鐘至小時的時間才可以完成，較不易自動化。適當的選擇符合環保性、功能性且成膜性佳的材料及溶劑是形成高品質大面積薄膜的關鍵技術。
結果表明，以此新穎製程搭配鈣鈦礦前驅物溶液特殊配方，能在18秒內塗布12公分×12公分之均勻大面積鈣鈦礦薄膜(圖1b)，此膜製成的太陽能電池，最高效率可達14.30%。
除此之外，他們也以此技術展示了全狹縫塗布法製備之鈣鈦礦太陽能電池(除上下方電極外之所有膜層)，其最高效率約為11%(圖1c)。他們相信在這項研究工作中所開發之大面積量產材料及製程技術，不僅有助於鈣鈦礦太陽能電池朝商業化應用大步邁進，並為大面積量產材料及製程技術開拓了新的思維。相關結果發表在Advanced Energy Materials（DOI:10.1002/aenm.202001567）上。
完整內容請見：
http://www.mse.ntu.edu.tw/index.php?option=com_content&view=article&id=2297:2020-08-28-07-43-5
https://technews.tw/2021/03/12/ure-breakthrough-in-the-research-and-development-of-perovskite-solar-cells
♡
平均成本最低至每度電 2 美分，日本積極投入新一代鈣鈦礦材質太陽能電池研發、商業化生產計畫（01/11/2021 TechNews科技新報）
“..... 現今的太陽能電池大多使用矽晶，遠遠看來就是一片湛藍色的太陽能模組，而由日本化學家宮坂力（Tsutomu Miyasaka）在 2009 年發明鈣鈦礦太陽能電池則是新興後起之秀，轉換效率從一開始的 3.8% ，現在已超過 26%，更可利用印刷技術輕鬆製造、甚至能製成彎曲模組，製造成本更有望降至目前的一半。
作為努力加速商業化的廠商之一，日本東芝已將商業化轉換效率提高到 14.1%、松下也研發出效率超過 16% 的鈣鈦礦電池，若鈣鈦礦太陽能電池能變得更加便宜，將會是日本滿足碳中和經濟的重要技術，東芝資深專家 Kenji Todori 表示，未來便能在任何地方安裝太陽能板。
許多國家正在進行能源轉型，力拚滿足日益攀升的用電需求外，還能降低碳排放量，像是日本便在去年聖誕節那一天，提出實現「碳中和」（carbon neutral）願景的綠能策略，力拚 2050 年再生能源發電占比提高到 50-60%，未來也會著重在離岸風電、太陽能與氫能。
鈣鈦礦不僅是有助日本碳中和的新興太陽能材料，對於全球太陽能產業，這也是進一步降低成本的方法，美國史丹佛大學研究人員也表示，如果進一步最佳化鈣鈦礦電池製造技術，平均電價可能會降到每度電 2 美分，會是最便宜的再生能源之一。 ....."
（作者 Daisy Chuang）太陽能新興材料鈣鈦礦備具備成本低、輕薄可撓的優點，轉換效率也逐年攀升，頗受各國歡迎，如今為了解決大尺寸模組和耐久性等課題，加速商業化進展，目前各國科學家也正絞盡腦汁找出解決方案。
現今的太陽能電池大多使用矽晶，遠遠看來就是一片湛藍色的太陽能模組，而由日本化學家宮坂力（Tsutomu Miyasaka）在 2009 年發明鈣鈦礦太陽能電池則是新興後起之秀，轉換效率從一開始的 3.8% ，現在已超過 26%，更可利用印刷技術輕鬆製造、甚至能製成彎曲模組，製造成本更有望降至目前的一半。
作為努力加速商業化的廠商之一，日本東芝已將商業化轉換效率提高到 14.1%、松下也研發出效率超過 16% 的鈣鈦礦電池，若鈣鈦礦太陽能電池能變得更加便宜，將會是日本滿足碳中和經濟的重要技術，東芝資深專家 Kenji Todori 表示，未來便能在任何地方安裝太陽能板。
許多國家正在進行能源轉型，力拚滿足日益攀升的用電需求外，還能降低碳排放量，像是日本便在去年聖誕節那一天，提出實現「碳中和」（carbon neutral）願景的綠能策略，力拚 2050 年再生能源發電占比提高到 50-60%，未來也會著重在離岸風電、太陽能與氫能。
鈣鈦礦不僅是有助日本碳中和的新興太陽能材料，對於全球太陽能產業，這也是進一步降低成本的方法，美國史丹佛大學研究人員也表示，如果進一步最佳化鈣鈦礦電池製造技術，平均電價可能會降到每度電 2 美分，會是最便宜的再生能源之一。
目前全球有許多科學家正在研究鈣鈦礦太陽能，只是鈣鈦礦太陽能還有許多進步空間，像是耐久度低，且一旦擴大實驗室中的鈣鈦礦電池尺寸，多會因為加入雜質或難以均勻塗佈，往往造成轉換效率大幅下降，為此有科學家借助石墨烯或各種有機、無機化合物材料，延長鈣鈦礦的壽命，又或是秉持著兩人合力事倍功半的精神，將兩種不同太陽能材料串聯，盼提高太陽能轉換效率。
若能研發出壽命長又效率高的鈣鈦礦太陽能電池，便可在競爭激烈的綠能領域拿下聖杯，不過宮坂力也認為，日本或許很難拔得頭籌。中國至少有 10,000 名專門研究鈣鈦礦電池的人員，是日本的十倍以上，儘管日本幾十年前在太陽能開發方面坐穩領先地位，但如今日本製造商已輸給外國競爭對手。
相關報導：
Curtains can also be solar panels: Japan-made tech to change world
https://asia.nikkei.com/Spotlight/Comment/Curtains-can-also-be-solar-panels-Japan-made-tech-to-change-world
Perovskite solar cells: A new paradigm in photovoltaics
https://www.pv-tech.org/guest-blog/perovskite-solar-cells-a-new-paradigm-in-photovoltaics
完整內容請見：
https://technews.tw/2021/01/11/perovskite-solar-2
♡
