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日本政府在2014年預(yù)算案中劃撥了40億日元,將由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省組織實施以3D成型技術(shù)為核心的制造革命計劃。其中,新一代工業(yè)3D打印機技術(shù)開發(fā)主題以可成型金屬材料的3D打印機為對象,資助上限為32億日元;超精密3D成型系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)主題以成型鑄造模型的3D打印機為對象,資助上限為5.5億日元。此外,新一代3D測量的評價基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)資助上限為2.5億日元。
圖5鈣鈦礦太陽能電池的構(gòu)造與運行機理示意圖激子被分離成電子與空穴后,分別流向電池的陰極和陽極。帶負(fù)電的電子經(jīng)過電子傳輸層到玻璃基底,然后經(jīng)外電路到達(dá)金屬電極。帶正電的空穴擴散到空穴傳輸層,終也到達(dá)金屬電極。在此處,空穴與電子復(fù)合,電流形成一個回路,完成電能的運輸。鈣鈦礦太陽能電池把光吸收與電流運輸分離,一種介質(zhì)只負(fù)責(zé)運輸一種電荷,避免了硅基、薄膜太陽能電池中載流子復(fù)合率高、載流子壽命短的缺點,所以鈣鈦礦太陽能電池具有的光電轉(zhuǎn)換效率。將鈣鈦礦作為光吸收材料,不僅可以大大減小所需的材料厚度,同時還能保持的光吸收能力。就光吸收層厚度而言,代和第二代太陽能電池分別需要大概300和2微米的厚度;而鈣鈦礦太陽能電池以不到0.4微米的光吸收層,就能超過20%的光電轉(zhuǎn)換效率。而且它的吸光系數(shù)很大,吸光能力比染料高一個數(shù)量級,對紫外到近紅外的光子都具有良好的吸收能力。另外,鈣鈦礦太陽能電池是一個三元組份的材料,在ABX每個位置上共有三種元素可以選擇,所以這種材料有著無限的操控的空間,這種結(jié)構(gòu)也有著無限的可能性。沒有幾近的材料雖然鈣鈦礦太陽能電池有著許許多多的優(yōu)點,但它也不是的,我們也必須面對它的不足之處,這樣才有利于我們今后的改進(jìn)工作。首先,目前人們還沒有解決此類電池的不性問題。晶硅電池壽命一般可達(dá)到25年,而2009年塊鈣鈦礦太陽能電池的壽命只有3分鐘,發(fā)展到現(xiàn)在,其壽命也僅為1000小時。隨著鈣鈦礦太陽能電池效率取得了突破性進(jìn)展,人們越來越認(rèn)識到電池的長期?