钙钛矿矿物支持太阳能可持续发展

当谈到太阳能电池的未来时，告别硅，而告别氧化钛钙(一种复合矿物质，称为钙钛矿)。康奈尔大学的工程师们发现，具有全钙钛矿结构的太阳能电池板中的光伏晶片性能优于由最先进的晶体硅以及钙钛矿-硅串联电池(堆叠的煎饼状电池，可更好地吸收光)制成的光伏电池。

康奈尔大学7月31日在《科学进展》上发表的研究显示，除了提供比硅基太阳能电池板更快的初始能源投资回报外，全钙钛矿太阳能电池还可以缓解气候变化，因为它们在制造过程中消耗的能源更少。

“用于太阳能电池板的层叠式串联电池可提供更高的效率，因此这是广泛部署光伏技术的有希望的途径，”工程学院能源系统工程教授You Fengqi，Roxanne E.和Michael J. Zak教授说。

他说：“具体而言，钙钛矿使人们能够负担得起，高效地制造太阳能电池板。” “我们的论文是对这些基于钙钛矿的串联太阳能电池进行的全面的能源和环境评估，我们试图为更可持续的光伏技术指明道路。”

论文“高性能钙钛矿串联太阳能电池的生命周期能源使用和环境影响”比较了由硅和钙钛矿制成的现代串联太阳能电池对能源和生命周期的环境影响。

与硅或钙钛矿-硅串联太阳能电池相比，生产仅钙钛矿的串联太阳能电池具有更小的碳足迹。您描述了将太阳能电池板用纯硅电池制造为能源密集型过程，需要极高的压力和热量，并留下大量的碳足迹。

您说，钙钛矿在太阳能电池板的制造过程中需要较少的处理，所需的热量或压力也少得多。

硅光伏发电需要昂贵的初始能源支出，而最好的光伏发电大约需要18个月才能获得该投资的回报。研究人员称，具有全钙钛矿串联结构的太阳能电池晶片可在短短四个月内收回投资的能源。您说：“这减少了4.5倍，这是非常可观的。”

但是太阳能电池板不会永远持续下去。经过数十年的服务，硅太阳能电池板的效率下降，必须退休。并且在制造阶段，分解用于回收的硅板是高能耗的。钙钛矿电池可以更容易地回收。

您说：“当硅基太阳能电池板达到其使用寿命时，必须更换电池板。” “对于硅，这就像在使用寿命结束时更换整个汽车一样。”而更换钙钛矿太阳能电池板类似于安装新电池。

尤特说，采用材料和加工步骤使钙钛矿太阳能电池的生产规模可扩展对于开发可持续的串联太阳能电池也至关重要。

您说：“钙钛矿电池是有希望的，它有很大的潜力变得更便宜，更节能，可扩展且使用寿命更长。” “太阳能的未来需要可持续。”