據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，美國科學家在“持續(xù)流動”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薄膜太陽能電池。關(guān)于這一新方法的相關(guān)論文刊載于《材料學快報》上。

領(lǐng)導這項研究的俄勒岡州立大學化學、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(zhì)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(shù)，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(xiàn)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(yōu)越的光學屬性，成本低廉且環(huán)保。

該研究團隊發(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，能更精準地控制反應(yīng)的溫度、時間、質(zhì)量傳輸?shù)?，從而使得生產(chǎn)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(zhì)量。

科學家們表示，這一“連續(xù)流動”反應(yīng)器很容易擴展至工業(yè)層面，大規(guī)模生產(chǎn)出薄膜太陽能電池。另外，新方法也可以節(jié)省大量時間。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，這一過程一整天的產(chǎn)量，“持續(xù)流動”反應(yīng)器則只需大約半小時即可完成，節(jié)省時間使制造成本進一步降低。

赫爾曼說：“對于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)來說，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(xù)不斷地