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多国科学家发现沙子造太阳能电池用硅材料

导读: 日本东京大学客座教授鲤沼秀臣等人与阿尔及利亚奥兰科学技术大学展开共同研究,发现可以用沙漠的沙子低价制造太阳能电池用硅材料。鲤沼在伦敦发表演讲时强调:“这种技术可以将太阳能电池的制造成本降至目前的三分之一”。

  日本东京大学客座教授鲤沼秀臣等人与阿尔及利亚奥兰科学技术大学展开共同研究,发现可以用沙漠的沙子低价制造太阳能电池用硅材料。鲤沼在伦敦发表演讲时强调:“这种技术可以将太阳能电池的制造成本降至目前的三分之一”。他还表示,在撒哈拉沙漠上铺满太阳能电池使其变为巨大太阳能发电站也不会是无法实现的梦想。

  目前太阳能电池用硅材料大多是转用通过复杂工序生产的超高纯度半导体用硅材料。不过实际上太阳能电池用硅材料并不需要如此高的纯度,因此鲤沼等人认为用沙漠中取之不尽的沙子而非通常使用的硅石,通过两道简单的工序就可以造出太阳能电池用硅材料。

  他们经过5年的研究结果发现,先将沙子溶于碱性溶液,再用酸中和并使其沉淀,便可提高沙子的主要成分二氧化硅的纯度,实现了第一阶段的技术。

  此外,弘前大学副教授伊高健治等人用日本青森市的高温反应炉,在不进行盐酸处理的情况下用碳将二氧化硅直接还原生成硅,完成了第二阶段技术的实证。此后建造更大的反应炉并转移到阿尔及利亚进行实验,在当地成功实现了生产。据了解,这种制造方式消耗的能源不及传统工序的五分之一。

  将来计划在日照强烈的沙漠中铺上以此造出的太阳能电池,再将产生的电力用于太阳能电池的增产,以实现发电量成倍增长。通过向全世界铺设输电网,力争2050年供应人类能源需求二分之一是其最终目标。科研团队将该计划定位为登陆月球的美国阿波罗计划的“日本版”,抱有解决全球变暖问题的野心。

  为实现该计划,确立降低输电损耗的超导技术也是前提之一。近期在非超低温下也可高效输电的特殊超导电缆的研发工作也在推进。

  然而,日本政府每年向鲤沼等人的科研项目投入的约9000万日元(约合人民币469万元)补助已经结束,能否继续得到该补助尚不明朗。鲤沼在有沙漠的土库曼斯坦也着手展开研究,同时也在寻求与英国可再生能源开发计划开展合作。

  关于用沙子生产太阳能电池的方法,精通太阳能发电的东工大特聘教授黑川浩助(73岁)评价称:“虽然还没到工业实证阶段,但作为基础技术或将充满魅力。”

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