シリコン・カルシウム・チタン鉱石太陽電池は発電効率を一変させる

シリコン・カルシウム・チタン鉱石太陽電池は発電効率を根本から変えるそして

シリコン半導体化合物をベースとした従来の太陽電池は、太陽光を電気エネルギーに変換する理論上の最大効率が 29% です。しかし、2 番目のペロブスカイト層をベースシリコン層に結合することにより、近い将来、太陽電池はこの効率しきい値を超える可能性があります。

ペロブスカイトは、カルシウムチタン酸化鉱物と同じ結晶構造を持つ化合物の一種です。この柔軟性に優れた材料は、超音波機械、蓄電チップ、発電用太陽電池など、さまざまな用途に使用できます。最近の研究では、ペロブスカイトが"秘密兵器"太陽電池産業の発電効率を新たなレベルに引き上げます。

現在の太陽電池技術は急速に最高効率レベルに近づいていますが、地球温暖化に対処する上で重要な緩和要素としての太陽エネルギーに必要なレベルにはまだ達していません。科学者らは、効率は30%を超えなければならず、新しいソーラーパネルの設置率は現在の採用レベルの10倍高くなければならないと述べています。

シリコン基板上に酸化カルシウムチタン酸化物層（両方とも半導体特性を持つ）を追加することにより、太陽光から得られるエネルギーを強化できます。シリコン層は赤色光の電子を捕捉し、カルシウムチタン層は青色光を捕捉します。エネルギー吸収能力の向上は太陽エネルギーの全体的な価格の低下につながり、それによって太陽電池パネルの配備と採用が加速します。

科学者たちは効率的なシリコン・カルシウム・チタン太陽電池技術の開発に数年を費やしており、2023年はこの分野で重要な節目を迎えるようだ。最近の研究の進歩により、シリコンペロブスカイトシリーズ電池の効率を 30% 以上に向上させることに成功しました。進歩のペースは非常に速いため、このテクノロジーはすぐに商用製品で強化された機能を披露することになります。

サウジアラビアのキング・アブドラ科学技術大学の材料科学および工学教授、ステファン・デ・ウルフ氏は、2023年には太陽電池技術の分野が大きな進歩をもたらすだろうと信じている。デ・ウルフ氏のチームはシリコンペロブスカイト太陽電池で効率レベル33.7%を達成したが、その研究の詳細はまだ科学雑誌に掲載される必要がある。ドイツのヘルムホルツ・ベルリン材料・エネルギーセンターのスティーブ・アルブレヒト氏が率いる別の研究グループは、最近、最大32.5%の電力変換効率を達成できる直列接続されたシリコン・ペロブスカイト電池に関する研究を発表した。スイスのローザンヌにあるローザンヌ工科大学のシン・ユー・チン氏が率いる第3グループは、直列バッテリーの効率が31.25%に達することを証明した。"高効率と低製造コストの可能性"。

デ・ウルフ氏は、30％のエネルギー閾値を超えると、人々の自信が高まるだろうと述べた。"高性能・低コストの太陽光発電を市場に投入可能"。 2022 年までに太陽光発電容量は 1.2 テラワット (台湾) に達し、地球温暖化と温室効果ガスの排出によって引き起こされる最も壊滅的な状況を軽減するには、2050 年までに少なくとも 75 台湾 まで増加する必要があります。