廉价的材料可能会导致低成本的太阳能

结合一些相对便宜的材料和防止汽车散热器在寒冷天气中冻结的相同防冻剂的工艺可能是制造成本更低且避免有毒化合物的太阳能电池的关键，同时进一步扩大太阳能的使用。

当完善时，这种方法也可能在类似于大多数厨房的微波炉中烹饪太阳能电池。

俄勒冈州立大学的工程师已经确定，通常用于防冻产品的乙二醇可以是一种低成本的溶剂，在“连续流动”反应器中运行良好 - 一种制造薄膜太阳能电池的方法很容易扩大规模用于工业水平的大规模生产。

刚刚在专业期刊Material Letters上发表的这项研究也得出结论，这种方法适用于CZTS或铜锌锡硫化物，这是一种对太阳能电池具有重要意义的化合物，因为它具有优异的光学性能，而且这些材料价格低廉，环境友好。

“如果用于生产太阳能电池的材料过于昂贵或需要在生产中使用有毒化学品，太阳能的全球使用可能会受到阻碍，”俄勒冈州立大学化学与生物学院副教授Greg Herman说。环境工程。“我们需要使用丰富，廉价材料的技术，最好是可以在开采的材料。这个过程就是这样。”

相比之下，今天的许多太阳能电池都是用CIGS或铜铟镓二硒化物制成的。铟相对稀少且价格昂贵，主要在生产。去年，CIGS太阳能电池中使用的铟和镓的价格比CZTS电池中使用的锌高约275倍。

俄勒冈州立大学开发的技术在中流体反应器中使用乙二醇，可以精确控制温度，反应时间和质量传递，从而产生更好的结晶质量和构成太阳能电池的纳米颗粒的高均匀性 - 所有因素都有所改善质量控制和性能。

这种方法也更快 - 许多公司仍然使用“批量模式”合成来生产CIGS纳米粒子，这个过程最终可能需要一整天，相比之下，使用连续流动反应器大约需要半小时。这种反应器的额外速度将进一步降低最终成本。

“对于大规模的工业生产，所有这些因素 - 材料成本，速度，质量控制 - 都可以转化为金钱，”赫尔曼说。“我们采用的方法应该以更低的成本提供高质量的太阳能电池。”

研究人员表示，目前CZTS电池的性能低于CIGS，但随着对掺杂剂使用和额外优化的进一步研究，应该可以创造出可比较的太阳能电池效率。

该项目是通过可持续材料化学中心开展工作的结果，该中心是俄勒冈州立大学和其他五个学术机构的共同努力，得到了国家科学基金会的支持。资金由夏普实验室提供。目标是开发安全，价格合理的材料和产品，避免使用有毒化学品或昂贵的化合物。