2024年3月29日 星期五
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日本東芝開發全新太陽能電池可提供35公里的續航力,將可實現電動車免充電的理想
AUTONET記者:趙惠群(12/28/2021)
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純電動車的兩大罩門當然是續航力不足和充電時間過長,如果電動車可以免充電,單靠太陽能豈不是美好?當然你會認為太陽能發電,怎麼夠用。日本東芝(TOSHIBA)近日宣布開發出全新的透射式氧化亞銅(Cu2O)太陽能電池,將有助於實現免充電電動車(EV)理想。預計2023年起東芝將和汽車‎‎廠開展試驗,期望2025年投產供應市場。‎

東芝的這種新的太陽能電池是透過抑制發電層的雜質,實現提升8.4%的發電效率的目標,成為世界上發電效率最好的太陽能電池。根據估計,如果這種太陽能電池安裝在電動車上, 車子將無需充電,單靠太陽能發電,每天就可以取得大約35公里的續航里程。 未來每邊走邊充,可以行駛大約40公里,透過太陽能將行駛消耗的電力補充到電池中,未來可以實現更長遠的行駛距離的目標。按業者的理想,一來車主一旦購買電動車,可以一直持續駕駛而無需充電。

新電池可搭載於純電動汽車(EV),東芝表示,電能透射型亞氧化銅(Cu2O)太陽能電池具具有低成本、高效率等特質的串聯型太陽能電池。 所謂串聯型太陽能電池,其特點是將兩個太陽能電池元件作為底部元件和頂部元件重疊在一起,通過兩個元件發電,以提高整體的發電效率。 根據此次發表的技術,透過將透射型Cu2O太陽能電池堆疊在高效Si太陽能電池上,可以將整體發電效率提高到27.4%。‎

透射型Cu2O太陽能電池以銅和氧的化合物Cu2O為主要材料,與「三五族半導體」(III-V Semiconductor)相比,基板、原材料、製造設備都很便宜,可望大幅降低成本。 當然,如果採用三五族半導體,其整體發電效率可提高到30%。‎

所謂的「三五族半導體」指的是元素週期表裡由第三族和第五族形成的化合物,會讓外面的電子數總和為8,形成一個很穩定的「八隅體」,像是砷化鎵 (GaAs)、氮化鎵 (GaN) 、磷化銦 (InP)等,而這些化合物的導電性介導體和絕緣體之間,因此,適合用來做開發成為半導體材料。

Cu2O太陽能電池被定位為一種可以實現高效串聯太陽能電池的技術,該電池可以在有限的安裝區域內提供所需的電力,例如電動車,該公司正在將其用於電動車、火車、船舶和無人機,將來,還將應用於各種移動領域,如HAPS(High Altitude Platform Station)高中平如電台,是指利用距地面17公里到22公里的準静止平台實現通信。與衛星通信相比,HAPS通信具有成本較低、傳輸延遲小,容易配置等。

‎據悉,依相關機構的估算,配備高效率太陽能電池的電動車如果耗量為12.5km/kWh,色在不充電的情況下,一天的續航距離是35公里。 而如果使用更昂貴的材料的太陽能電池,其整體發電效率再提高,一天可以有39公里的續航里程。

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