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京都大學開發出有可能將光伏面板制造成本減半的基礎技術（該大學提供）
在硅光伏面板領域，制造時需要處于真空狀態或達到一定高溫，而且需要大型設備，京都大學準教授田邊克明等人開發的技術能在室溫、大氣壓下制造，將太陽光能轉換成電的效率為10.1％……
日本京都大學準教授田邊克明等人開發出了有可能將光伏面板制造成本減半的基礎技術。原來制造時需要處于真空狀態或達到一定高溫，而新技術不需要大型設備，在室溫下就可以制造。而且易于在廢棄后回收利用。今后將尋找有意共同研究的企業，爭取早日達到實用化。
在主要使用硅的光伏面板領域，由于在將電極安裝到負責發電的半導體的工序中要達到高溫等，需要大量能源，還要有大型加工設備，這成為推高生產費用的因素。
京都大學準教授田邊等開發出了在上述工序中不需要達到高溫等的新技術。具體而言，是在攝氏約20度下在大氣壓環境下，首先將硅晶圓浸泡在氟化氫和水中，與大氣中的氧氣反應，形成覆蓋表面的氧化膜。調節浸泡時間，將氧化膜厚度做到約1納米，結果發現能夠降低電阻并提高發電效率。
在表面經過處理的1厘米見方硅晶圓上，以300納米的厚度涂布用于顯示器等的聚合物“PEDOT-PSS”。再涂布含有銀粒子的有機溶劑，就可以形成電極。 由于不需要大型加工設備，制造成本可以減半。還可以省去傳統的硅光伏面板所需的添加劑等。新技術將太陽光能轉換成電的效率為10.1％，比硅光伏面板的15～20％左右要低，但田邊表示“能以低成本制造，這一點優勢很大”。
過去，光伏面板過了大約20年的耐用年限后，難以回收利用。雖然硅的壽命很長，但拆下已經生銹受損的電極比較麻煩。京都大學的新技術只需使用有機溶劑，就可以從晶圓上拆下電極，容易回收利用。
今后力爭與企業共同推進實用化。在晶圓上涂布的聚合物在大氣中會氧化，性能下降。與有望在主流的硅光伏面板之后普及的鈣鈦礦型面板等一樣，需要放入玻璃或樹脂的容器中進行保存。新技術要想實現普及，也要改善這些問題。
據日本資源能源廳統計，日本2020年住宅用光伏發電成本為17.7日元/千瓦時，比核能發電成本11.5日元/千瓦時以上及液化天然氣（LNG）火力發電成本10.7日元/千瓦時要高。如果能利用京都大學的新技術來降低光伏電池的制造成本，將推動可再生能源光伏發電的普及。 | 
發表于 2023-4-25 14:17:44
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