據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家在“持續(xù)流動(dòng)”反應(yīng)器中，讓成本低廉的銅鋅錫硫(CZTS)材料同乙二醇結(jié)合，制造出成本低廉且不含有毒化合物的CZTS薄膜太陽(yáng)能電池。關(guān)于這一新方法的相關(guān)論文刊載于《材料學(xué)快報(bào)》上。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)、生物和環(huán)境工程系副教授格雷格˙赫爾曼表示，如果制造太陽(yáng)能電池的原材料非常昂貴或者在制造過(guò)程中需要用到有毒化學(xué)物質(zhì)的話，那么，太陽(yáng)能的廣泛普及可能會(huì)受阻。因此，我們需要一些新技術(shù)，使用儲(chǔ)量豐富且廉價(jià)的材料就能制造出太陽(yáng)能電池，而最新研究做到了。

現(xiàn)在的很多太陽(yáng)能電池都由銅銦鎵硒(CIGS)制成，但銦罕見(jiàn)且昂貴。去年，銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池中用到的銦和鎵的價(jià)格大約是銅鋅錫硫太陽(yáng)能電池中用到的鋅的275倍，而新研究中用來(lái)制造太陽(yáng)能電池的原材料銅鋅錫硫(CZTS)具有優(yōu)越的光學(xué)屬性，成本低廉且環(huán)保。

該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一般用于預(yù)防汽車散熱器結(jié)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(yīng)器中，能更精準(zhǔn)地控制反應(yīng)的溫度、時(shí)間、質(zhì)量傳輸?shù)龋瑥亩沟蒙a(chǎn)出來(lái)的用于制造太陽(yáng)能電池的CZTS納米粒子具有更高更均勻的晶體質(zhì)量。

科學(xué)家們表示，這一“連續(xù)流動(dòng)”反應(yīng)器很容易擴(kuò)展至工業(yè)層面，大規(guī)模生產(chǎn)出薄膜太陽(yáng)能電池。另外，新方法也可以節(jié)省大量時(shí)間。現(xiàn)在，很多公司仍然在用“批處理模式”合成方法生產(chǎn)銅銦鎵硒納米粒子，這一過(guò)程一整天的產(chǎn)量，“持續(xù)流動(dòng)”反應(yīng)器則只需大約半小時(shí)即可完成，節(jié)省時(shí)間使制造成本進(jìn)一步降低。

赫爾曼說(shuō)：“對(duì)于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，原材料、反應(yīng)速度、質(zhì)量控制等所有這些因素，歸根結(jié)底都是成本，我們研發(fā)出的新方法有望以更低的成本制造出高質(zhì)量的太陽(yáng)能電池。”

研究人員表示，盡管目前CZTS太陽(yáng)能電池的性能不如CIGS太陽(yáng)能電池，但隨著他們使用攙雜劑并持續(xù)不斷地