牛津大学的研究人员开发出了一种比头发丝薄约 100 倍的柔性过氧化物材料,它的太阳能发电效率与传统的硅电池板不相上下。与那些僵硬的、单一用途的板材不同,这种材料几乎可以覆盖任何表面,如汽车、衣服、建筑物,甚至移动设备上,同时还能保持相当的能量输出。
科学家们利用一项开创性技术,将多个光吸收层叠加到一个太阳能电池中。这种"多结"方法使这种材料能够利用更广的光谱范围,从相同数量的太阳光中产生更多的能量。这种新材料已通过日本国家先进工业科学技术研究所的认证,能效超过 27%。这与传统硅光电池的性能不相上下。
牛津大学团队成员胡帅峰博士说:"在使用我们的堆叠或多接面方法进行实验的短短五年时间里,我们已经将功率转换效率从 6% 左右提高到了 27% 以上,接近目前单层光伏技术所能达到的极限。"我们相信,随着时间的推移,这种方法可以使光伏设备达到更高的效率,超过 45%。"
考虑到这种材料的厚度,它就更令人印象深刻了。它比硅晶片薄近 150 倍,厚度仅为 1 微米多一点。它的灵活性意味着太阳能发电不再受限于占地广阔的刚性电池板和太阳能发电场,从而有可能减少我们对它们的依赖。
在研究人员的设想中,未来将随处可见过氧化物太阳能涂层,而太阳能电池板成本的急剧下降将助力这一希望。自2010年以来,太阳能电池板的价格下降了90%,已经比化石燃料便宜了近三分之一。太阳能和风能发电量去年也创下历史新高,占全球发电量的12%,因此规模经济原则也可能在这里发挥作用。
这一突破也蕴含着巨大的商业前景。亨利-斯奈思(Henry Snaith)教授的光伏研究团队是过去十年中开展透镜研究的先驱之一。他们的研究成果催生了一家英国公司--牛津光伏公司(Oxford PV),该公司在德国开设了世界上第一条硅基过氧化物太阳能生产线。
斯奈思说:"我们原本打算在英国选址开始生产,但政府尚未提供与欧洲和美国其他地区相匹配的财政和商业激励措施,真正的增长将来自创新成果的商业化。"他对无法在英国建厂表示遗憾。他希望政府投资机构英国能源公司(British Energy)能关注他团队的突破。