鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池作為太陽(yáng)能領(lǐng)域的未來(lái)之星，正吸引著全球科研人員的關(guān)注。這類下一代電池有望將太陽(yáng)能模塊的轉(zhuǎn)換效率從當(dāng)前的22%至25%提升至35%，甚至可能高達(dá)45%。盡管長(zhǎng)期耐用性問(wèn)題仍是討論的焦點(diǎn)，但最新測(cè)試表明，鈣鈦礦-硅串聯(lián)面板的退化程度與傳統(tǒng)硅模塊相當(dāng)，這為其商業(yè)化應(yīng)用提供了有力支持。
為了推動(dòng)這一技術(shù)的發(fā)展，波茨坦大學(xué)的Felix Lang博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與柏林亥姆霍茲中心及柏林工業(yè)大學(xué)的研究人員攜手，首次發(fā)射了衛(wèi)星任務(wù)，在太空中測(cè)試鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池。此次測(cè)試涉及的電池類型包括鈣鈦礦-硅和鈣鈦礦-CIGS(銅銦鎵硒)，它們均被置于太空極端條件下，如高輻射和劇烈的溫度變化中，以檢驗(yàn)其性能。
該衛(wèi)星于2024年7月9日由歐洲航天局(ESA)從圭亞那航天中心成功發(fā)射升空，并在距離地球580英里的軌道上運(yùn)行。這是一個(gè)在軌驗(yàn)證立方體(OOV-Cube)，由柏林工業(yè)大學(xué)和Rapid Cubes GmbH聯(lián)合開(kāi)發(fā)。據(jù)Lang博士介紹，衛(wèi)星已發(fā)回積極信號(hào)，顯示所有硬件均在正常運(yùn)行，即使太陽(yáng)能電池板未能完全對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)。
測(cè)試中，鈣鈦礦層負(fù)責(zé)吸收陽(yáng)光中的藍(lán)綠色部分，而CIGS或硅層則吸收紅外光。這種配置可實(shí)現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率，其中鈣鈦礦-CIGS串聯(lián)技術(shù)類似于薄膜太陽(yáng)能專家First Solar正在探索的技術(shù)路徑。
Lang博士樂(lè)觀預(yù)測(cè)，基于鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池(軟半導(dǎo)體)可能具備自愈特性，有助于其從損壞中恢復(fù)，從而在長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)中超越傳統(tǒng)太陽(yáng)能技術(shù)。他的合作者，柏林亥姆霍茲中心的Steve Albrecht教授及其團(tuán)隊(duì)，在鈣鈦礦硅太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，曾創(chuàng)下32.5%的世界紀(jì)錄，并對(duì)當(dāng)前太空測(cè)試的太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)做出了重要貢獻(xiàn)。他們正與韓華Q Cells合作，推動(dòng)生產(chǎn)線建設(shè)。
此次太空測(cè)試標(biāo)志著鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池向商業(yè)化應(yīng)用邁出了重要一步，未來(lái)有望為太陽(yáng)能行業(yè)帶來(lái)革命性變革。
