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又见新材料:铷! 本世纪最具潜力的光电材料 可用于光伏薄膜

光伏电池组件  来源:广州科技报    2019/12/3 9:58:12  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:本报讯(记者刘肖勇)铷最突出的特点在于它的原子核外电子很不稳定,可见光的能量就足以使其原子电离。因此,铷被誉为“长眼睛”的金属,是本世纪最具潜力的光电材料。由于铷具有这一独特的性质,使其在许多领域中有着重要的用途,不但有许多传统的应用领域,而且还出现了一些新的应用领域,特别是在光电领域,显示出起来越重要的作用。

铷是红外技术的必需材料

由于铷的晶体中有活动性很强的自由电子,因而它具有良好的导电性、导热性。在一定波长的作用下,铷的电子可获得能量,从金属逸出而产生光电效应。将铷的真空管安装在宾馆或大堂的自动开关门上,当光照射时,由光电效应产生电流,通过一定装置形成的电流使门关上。当人走在自动门附近时,遮住了光,光电效应消失,电路断开,门就会自动打开。光线越强,光电流越大,因此铷是制造光电管、光电池的最好材料。铷是红外技术的必需材料,利用这些光电管、光电池,可以实现一系列的自动控制。如铷有在雾中或夜间吸收红外线的能力。在用铷制成的光学仪器上装上红外辐射光源,当飞机的影子落在光学元件的瞬间能停止工作,故可作防空设备,还可制成红外望远镜,用于军事侦察、边防巡逻、军舰夜航等。

铷可用于太阳能薄膜电池

目前我国建筑能耗约占全社会终端能耗的25%,而城市建筑能源消费约占建筑总能耗的80%。未来随着经济结构调整、人口的迁移、城市群的涌现,建筑能耗占全社会终端能耗的比例将稳定在35%-45%。如何降低城市建筑能耗?随着薄膜太阳能电池的发展,建筑—光伏一体化必将引起越来越多的关注。以后的城市,每座大厦都将是一座分布式光伏发电站。

铷基太阳能薄膜电池以及配套的电池器件的研发获得成功,必将是太阳能利用重大革命性变革,也必将引领该领域的国际发展方向。参照目前的硅基太阳能市场铷基太阳能薄膜电池材料和热电材料的潜在市场前景预期将在10万亿元以上。

光鼎国际控股集团与北京科技大学合作,开展了铷基钙钛矿太阳能薄膜电池的研究,目前取得了突破性进展,光电转换率达21.06%,处于国际领先地位。在发电成本方面,每度电成本控制在0.3元以内,可完全取消国家补贴持续发展。该项技术参加了由中国科协、国家发改委、中国工程院、九三学社中央、广东省政府等联合主办的“2017年中国创新创业成果交易会”。同时,也代表广东省两院院士成果参展。若该项先进技术全面投产应用,必将改变世界能源格局。

铷这种“长眼睛”的碱金属加入钙钛矿太阳能薄膜电池后,其特点:一是光电转换率显著提高;二是发电成本明显降低;三是稳定性明显提高;四是柔韧性好,可弯曲折叠;五是使用方便,可固定安装,也可移动便携;六是节能环保,无污染,可再生。

由于铷资源的匮乏及价格的昂贵,我国乃至世界对铷的研究不够重视,研究领域重提取轻应用。值得庆幸的是,随着广东龙川天堂山这一世界首个独立铷矿床的公布,中国、美国、日本、英国、德国、以色列等国纷纷加快了对铷资源研究步伐,相信在不久的将来,研究成果将会出现井喷,一个个以铷科技为基础的产业链将逐步形成,特别是铷在光电领域所具有的特性,铷将是本世纪最具潜力的光电材料,必将出现一场能源革命,改变世界能源格局。


原标题:铷是是本世纪最具潜力的光电材料

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