太阳能迎来新突破：无稀土元素的钙钛矿技术或将实现模块通用化 ... ...

太阳能迎来新突破：无稀土元素的钙钛矿技术或将实现模块通用化

2025年3月8日，一项由英国Power Roll公司与谢菲尔德大学合作完成的研究引发了全球能源界的关注。这项研究发表在《ACS应用能源材料》期刊上，展示了一种新型钙钛矿太阳能电池设计，不仅成本效益高、可大规模生产、可持续，而且完全不依赖稀土元素。这一突破被认为是太阳能技术发展的重要里程碑，有望让清洁能源更加普及和经济实惠。

创新设计：摆脱稀土依赖

传统太阳能电池的生产往往依赖稀土元素（如铟），这些材料不仅稀缺且昂贵，还因开采和加工过程对环境造成负担。然而，Power Roll与谢菲尔德大学的研究团队开发了一种独特的制造工艺，利用1.5微米宽的微槽刻蚀在塑料薄膜上，成功替代了传统昂贵且稀缺的材料。这种新设计不仅降低了生产成本，还提升了技术的可持续性。

研究团队指出，通过排除稀土金属，他们创造了一种灵活且环保的太阳能解决方案。这种技术生产的太阳能薄膜重量轻、柔性强，可广泛应用于屋顶及其他非传统表面，为太阳能的普及开辟了新的可能性。

应用前景：从屋顶到离网发电

这一技术的潜在应用令人振奋。Power Roll公司计划推出轻质、柔性太阳能薄膜，不仅适用于建筑屋顶，还能取代偏远地区使用的柴油发电机。据估算，这一市场潜力高达近3000亿欧元。研究团队表示，这种技术有望彻底改变屋顶太阳能市场，并为离网地区提供清洁、可靠的能源选择。

谢菲尔德大学数学与物理科学学院的David Lidzey教授是该研究的共同作者，他强调：“太阳能是我们研究中的战略重点。我们在材料科学和先进成像技术方面的专长，与Power Roll在制造领域的创新结合，展示了一种可显著推动全球净零排放目标的技术。”

长期合作结硕果

Power Roll与谢菲尔德大学的合作已有超过十年历史。双方致力于开发更环保、更清洁且更易获取的能源技术。此前，他们曾合作优化太阳能设计，不仅降低了制造成本，还提升了太阳能转换效率。这次的新研究进一步验证了两者合作的潜力。

Power Roll的科研人员Nathan Hill博士主导了论文的撰写，他表示：“通过将学术研究与工业创新相结合，我们展示了钙钛矿太阳能技术的可行性。这不仅是一项科学突破，更是为英国乃至全球能源未来铺平道路的重要一步。”

可持续性与普及性的双赢

谢菲尔德大学因其在可持续性和先进制造领域的全球领先地位而闻名。此次合作进一步凸显了其在解决全球能源挑战方面的承诺。研究团队希望，这种不依赖稀土元素的太阳能模块能够加速清洁能源的普及，尤其是在资源有限的地区。

Power Roll公司表示，他们正在推进这项技术的商业化进程，计划在不久的将来实现大规模生产。这种通用型太阳能模块的出现，可能标志着太阳能行业从传统硅基技术向更灵活、更经济的钙钛矿技术的转变。

结语

随着全球对可再生能源需求的日益增长，钙钛矿太阳能技术的突破为实现更清洁、更可持续的能源未来提供了希望。正如Lidzey教授所说：“我们希望通过持续的科研努力，让太阳能成为每个人都能负担得起的能源选择。”这项技术的成功不仅展示了学术与工业合作的潜力，也为应对气候变化提供了切实可行的解决方案。