Swift Solar 是硅谷的一家初創(chuàng)公司,旨在通過制造非常輕巧、經(jīng)濟和高效的太陽能電池板來徹底改變太陽能技術(shù)。他們沒有使用基于晶圓的太陽能電池板技術(shù),而是使用一種名為鈣鈦礦的新型半導(dǎo)體開發(fā)基于薄膜的太陽能技術(shù),這將加速太陽能競爭中的效率游戲。
安裝在家庭中的常用太陽能電池板是覆蓋在玻璃框架內(nèi)的基于晶片的電池板,其效率最高可達 20%。同時,單結(jié)太陽能技術(shù)可以達到 33%,但這使得在舊的基于晶圓的技術(shù)系統(tǒng)中制造成本很高。單結(jié)太陽能電池板無法吸收整個太陽光譜,從而浪費了大量有用的光子光譜。這是鈣鈦礦太陽能電池板不會發(fā)生的事情。
鈣鈦礦是一種不需要特定材料的新型半導(dǎo)體,但任何具有分子式 ABX3 晶體結(jié)構(gòu)的材料都可以形成鈣鈦礦。它以鈣鈦氧化物的形式被發(fā)現(xiàn),但 Swift Solar 制造了結(jié)合有機鹽和無機鹽的混合鈣鈦礦。
Swift Solar 生產(chǎn)基于薄膜的太陽能電池板,生產(chǎn)太陽能電池板的材料消耗量減少了 10-1,000 倍。它們非常薄且重量輕,可以將多個薄膜相互安裝以吸收最大的光譜,從而提高太陽能系統(tǒng)的效率。
將幾個鈣鈦礦薄膜組合在一起的過程稱為串聯(lián),它將太陽能電池板的效率提高了 40% 到 46% 以上。SwiftSolar 聲稱,通過安裝越來越多的鈣鈦礦方法,效率可以提高到 86%,但這將使其非常昂貴,這就是為什么今天他們的效率限制為 40% 到 46% 的原因。
與硅基太陽能電池板相比,鈣鈦礦僅使用 1% 的材料來制造面板。硅結(jié)晶過程需要高于 1,000 攝氏度的溫度。同時,鈣鈦礦在 100 攝氏度內(nèi)準(zhǔn)備就緒,這使得制造產(chǎn)品的成本更低,效率提高了 10-25%。Swift Solar 的產(chǎn)品非常輕巧,可以涂在建筑物上,也可以安裝在汽車上。
Swift Solar 尚未準(zhǔn)備好將鈣鈦礦太陽能技術(shù)商業(yè)化,因為它需要大量的工程細(xì)節(jié)來應(yīng)對不同的溫度、天氣條件和壽命競爭。然而,通過以低制造成本、易于安裝和高效率提供電力,這一前景為物聯(lián)網(wǎng)的未來打開了大門。