“持續流動”反應器研制成功有助開發廉價環保太陽能電池

　　據物理學家組織網近日報道，美國科學家在“持續流動”反應器中，讓成本低廉的銅鋅錫硫(CZTS)材料同乙二醇結合，制造出成本低廉且不含有毒化合物的CZTS薄膜太陽能電池。關于這一新方法的相關論文刊載于《材料學快報》上。

　　領導這項研究的俄勒岡州立大學化學、生物和環境工程系副教授格雷格·赫爾曼表示，如果制造太陽能電池的原材料非常昂貴或者在制造過程中需要用到有毒化學物質的話，那么，太陽能的廣泛普及可能會受阻。因此，我們需要一些新技術，使用儲量豐富且廉價的材料就能制造出太陽能電池，而最新研究做到了。

　　現在的很多太陽能電池都由銅銦鎵硒(CIGS)制成，但銦罕見且昂貴。去年，銅銦鎵硒太陽能電池中用到的銦和鎵的價格大約是銅鋅錫硫太陽能電池中用到的鋅的275倍，而新研究中用來制造太陽能電池的原材料銅鋅錫硫(CZTS)具有優越的光學屬性，成本低廉且環保。

　　該研究團隊發現，一般用于預防汽車散熱器結冰的抗凍劑中的乙二醇也是一種低成本溶劑。他們將乙二醇用于介觀流控反應器中，能更精準地控制反應的溫度、時間、質量傳輸等，從而使得生產出來的用于制造太陽能電池的CZTS納米粒子具有更高更均勻的晶體質量。

　　科學家們表示，這一“連續流動”反應器很容易擴展至工業層面，大規模生產出薄膜太陽能電池。另外，新方法也可以節省大量時間。現在，很多公司仍然在用“批處理模式”合成方法生產銅銦鎵硒納米粒子，這一過程一整天的產量，“持續流動”反應器則只需大約半小時即可完成，節省時間使制造成本進一步降低。

　　赫爾曼說：“對于大規模的工業生產來說，原材料、反應速度、質量控制等所有這些因素，歸根結底都是成本，我們研發出的新方法有望以更低的成本制造出高質量的太陽能電池。”

　　研究人員表示，盡管目前CZTS太陽能電池的性能不如CIGS太陽能電池，但隨著他們使用攙雜劑并持續不斷地對整個反應過程進行優化，他們最終會獲得轉化效率可以同CIGS相媲美的CZTS太陽能電池。