腦洞大開的各種太陽能電池
在未來，全球的能源需求都可被太陽能這單一來源所滿足，然而要實現這一點卻絕非易事。科學家們制造出了腦洞大開的各種太陽能電池技術。
作者：Meera Senthilingam
來源：界面
原標題：全透明的不怕熱的…… 最新的太陽能電池都是些什么鬼
鈣鈦礦太陽能電池大勢來襲
近年來，鈣鈦礦這一物質頻繁出現在世人眼前，2009年至2014年五年間，鈣鈦礦太陽能電池光電轉換率最高可達到近20%，這對傳統的晶體硅太陽能電池發起了挑戰。要知道，晶體硅太陽能電池自1970年代研制至今，其最高的轉換率為25%。光電轉換率越高，太陽能獨挑人類的能源需求“大梁”的可能性就越大。
目前80%的太陽能電池板制作原料都是晶體硅，但是這種材料的太陽能電池生產和安裝成本非常高，這意味著需要更好的替代品，鈣鈦礦無疑是強有力的候補之一。
1983年，鈣鈦礦發現于地幔內部，以俄國礦物學家Lev perovskite命名。2009年以來，包括牛津大學和瑞士洛桑聯邦科技學院在內的科學家們一直對該礦予以了很高的關注度。
“鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率在很短時間內迅速提高，掀起了一陣‘鈣鈦礦熱’。”洛桑聯邦科技學院的光子學與接口實驗室主任Michael Graetzel說，“如今其效率達到了19.3%的峰值，未來還有待于進一步提高。”
Graetzel幫助開發出一種建立在已有基礎上的新型太陽能電池。“將鈣鈦礦分布在傳統的晶體硅太陽能電池的頂部，大大提高效率，”他說，“花費的成本并不高。這對主流的太陽能電池板來說是一個不錯的應用前景。”
由于鈣鈦礦對水和高溫的反應尤為強烈，它的穩定性測試還有待于進一步展開。Graetzel表示，“這些測試目前都在進行中，我非常肯定這些問題能都能被妥善解決，真是令人激動。”
舊車用蓄電池變廢為寶
制造鈣鈦礦太陽能電池的必備原料之一就是鉛，但直接從礦石中提取的鉛有毒，美國麻省理工學院的研究者們找到了替代品。
Angela Belcher帶領的研究團隊用舊車用蓄電池中的回收鉛來替代鉛，由于一個鈣鈦礦太陽能電池的厚度僅有幾微米，因此回收鉛的用量非常省，一個舊車用蓄電池回收鉛的量足夠生產能為30家住宅供電的太陽能電池板。這項技術可以說是鈣鈦礦太陽能電池催生的新應用。
國際電池理事會表示，98%以上的舊電池里的鉛一般都會被回收，主要用來制作新電池。然而隨著汽車行業的變化，鋰電池逐漸普及，汽車新電池的需求量逐漸減少，大量的舊車用蓄電池被淘汰。
幸運的是，鈣鈦礦太陽能電池的需求量直線上升，為舊車用蓄電池打開了一個新的市場。既變廢為寶，又避免了舊電池污染環境。該項技術得到美國政府的大力支持，政府補貼豐厚。
作者：Meera Senthilingam 來源：界面 責任編輯：wutongyufg
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