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慧正資訊：牛津大學物理系的科學家們開發出了一種革命性的方法，無需使用硅基太陽能電池板即可產生越來越多的太陽能。相反，他們的創新是將一種新的發電材料涂在背包、汽車和手機等日常物品的表面上。
實現超過27%的能源效率
這種新型吸光材料首次變得足夠薄且足夠柔韌，可以應用于幾乎任何建筑物或普通物體的表面。他們利用牛津大學開發的一項開創性技術，將多個吸光層堆疊成一個太陽能電池，從而利用了更寬的光譜范圍。它允許從相同數量的陽光中產生更多的電力。
這種采用所謂多結方法的超薄材料現已獲得獨立認證。它的能源效率超過 27%，首次與被稱為硅光伏的傳統單層發電材料的性能相匹配。日本國家先進工業科學與技術研究所 (AIST) 在今年晚些時候研究人員的科學研究發表之前給出了認證。
“在短短五年內，我們通過堆疊或多結方法試驗，將能量轉換效率從約6%提高到27%以上，接近單層光伏目前可以達到的極限，”牛津大學物理學博士后研究員Shuaifeng Hu博士說?！拔覀兿嘈?，隨著時間的推移，這種方法可以使光伏設備實現更高的效率，超過45%。 ”
相比之下，目前太陽能電池板的能源效率約為22%（這意味著它們將約22%的陽光能量轉換為電能），但這種新型超薄柔性材料的多功能性也是關鍵。它的厚度僅為一微米多一點，幾乎比硅晶片薄150倍。與通常應用于硅板的現有光伏技術不同，它可以應用于幾乎任何表面。
“通過使用可用作涂層的新材料，我們已經證明我們可以復制和超越硅，同時獲得靈活性。這很重要，因為它有望產生更多的太陽能，而無需那么多基于硅的面板或專門建造的太陽能發電場，”牛津大學物理學博士后研究員、瑪麗居里行動的Junke Wang博士說。
經濟高效的發電涂料
研究人員相信，他們的方法將繼續降低太陽能的成本。這也將使其成為最可持續的可再生能源形式。自2010年以來，太陽能發電的全球平均成本已下降近90%。這使其比化石燃料發電便宜近三分之一。隨著新材料（如薄膜鈣鈦礦）減少對硅板和專用太陽能發電場的需求，創新有望進一步節省成本。
“我們可以設想將鈣鈦礦涂層應用于更廣泛的表面以產生廉價的太陽能，例如汽車和建筑物的車頂，甚至手機的背面。如果能以這種方式產生更多的太陽能，我們可以預見，從長遠來看，使用硅板或建造更多太陽能發電場的需求就會減少，”王博士補充道。
這些研究人員是牛津大學物理系可再生能源教授Henry Snaith領導的40名從事光伏研究的科學家之一。他們在光伏領域的開創性工作，尤其是薄膜鈣鈦礦的使用，始于大約十年前，并受益于一個定制的機器人實驗室。他們的工作具有強大的商業潛力，并且已經開始進入公用事業、建筑和汽車制造業的應用中。
鈣鈦礦光伏太陽能電池
牛津光伏(Oxford PV)是2010年由牛津大學物理學院(Oxford University Physics)聯合創始人兼首席科學官Henry Snaith教授創立的一家英國公司，旨在將鈣鈦礦光伏商業化。該公司最近在位于德國柏林附近勃蘭登堡的工廠開始大規模生產鈣鈦礦光伏電池。這是世界上第一條“硅基鈣鈦礦”串聯太陽能電池的批量生產線。
Snaith教授說：“我們最初考慮在英國開始生產，但英國政府提供的財政和商業激勵措施尚未達到歐洲其他地區和美國的標準。到目前為止，英國對太陽能的考慮還僅限于建設新的太陽能發電場，但真正的增長將來自商業化創新——我們非常希望新成立的英國能源公司能夠將注意力轉向這一點。 ”
“供應這些材料將成為全球綠色經濟中一個快速增長的新興產業，我們已經證明英國正在創新并在科學上處于領先地位。然而，如果沒有新的激勵措施和更好的途徑將這項創新轉化為制造業，英國將錯失引領這一新興全球產業的機會。 ”
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