未來材料：石墨烯與鈣鈦礦的結合在太陽能領域取得進展

石墨烯和鈣鈦礦的結合被證明是一種極具前景的組合，鈣鈦礦是一類具有與礦物質鈣鈦礦（CaTiO3）相同晶體結構的材料，是首個被發現的鈣鈦礦晶體。鈣鈦礦材料具有高度吸收光子的效率，可將其轉換為電流，因此成為了太陽能電池中具有潛力的矽替代品。由於矽太陽能電池正接近其理論轉換效率極限，鈣鈦礦太陽能電池作為成本低、重量輕、靈活的太陽能替代方案逐漸崭露頭角。

雖然鈣鈦礦太陽能電池表現出優異的性能，但隨著模組尺寸增大和在戶外環境中使用，其效率迅速下降。空氣、濕度和高溫會降解鈣鈦礦材料，減少其優勢。這時，石墨烯可以發揮作用：它具有疏水性，可以保護鈣鈦礦太陽能電池免受大氣降解的影響，同時還可以改善整體的電氣性能。

在克里特島上建立的第一個太陽能農場中，石墨烯旗艦項目的能源生成工作包將石墨烯和相關材料應用於鈣鈦礦電池中，並實現了出色的性能和穩定性。該項目取得了一項重要突破，建立了首個石墨烯-鈣鈦礦太陽能農場。該農場在戶外環境中進行了實驗，在峰值功率輸出方面達到250瓦，與商業化的60個晶體矽太陽能電池板相當。

文字編輯 高柏科技團隊

 

作者

林唯耕教授

學歷 | 美國馬里蘭大學博士

現職 | 國立清華大學，工程與系統科學系，兼任教授

專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL，LHP，PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件