S am Stranks和他在剑桥大学的团队希望他们处于太阳能技术革命的边缘。几十年来,硅一直是制造太阳能电池最受欢迎的材料,成功地将太阳能从替代能源转变为主流。但它并不是一种完美的材料:它的重量和刚性,限制了它的潜在用途,更不用说它的生产成本很高。
这就是Stranks希望一种叫做钙钛矿的普通矿物可以改变太阳能游戏的地方。“钙钛矿有可能成为硅的低成本替代品,”他告诉Inverse。“你可以用这些钙钛矿做更多的事情,而不是用硅做。它开辟了全新的应用范围。“
它的灵活性和重量轻意味着钙钛矿可以将太阳能屋顶市场变成一个用于太阳能防水布的市场,但是Stranks将他的目标放在了更高的位置 - 从字面上看。
“轻型灵活的应用开辟了动力无人机,为飞行器,飞行器提供动力,”他说。至关重要的是,将钙钛矿放在这种工艺上可以为测试下一代太阳能电池提供理想的方案。钙钛矿电池的未来 - 以及通常的太阳能 - 可以通过无人机。
“这些无人机的令人兴奋的事情是太阳能电池板所需的寿命更短,”斯特兰克斯说。虽然太阳能无人机计划一次飞行几个月,但这仍然只是太阳能屋顶需要的30年的一小部分。“所以在短期内,在我们证明长期稳定之前,这可能是非常好的。对于钙钛矿来说,这可能是一个非常激动人心的应用。“
正如他和他在剑桥和其他机构的同事上周在Joule期刊上发表的详细信息一样,他们已经解决了使钙钛矿成为太阳能实际现实的最大工程障碍之一。该矿物质将所有硅的弱点列为其优势。
Stranks心中想的无人驾驶飞机是那些像Facebook上的大规模,太阳能供电拉奎拉,它有它的第一次测试飞行在2016年6月的无人驾驶飞机是为了在同一时间在空中停留数月,为大家带来2互联网连接十亿人,否则无法访问。和政府正在研究类似的无人机技术,的CH-T4 在今年6月的试飞中达到65,000英尺的高度。
这些是比商用对手更大的无人机,或像亚马逊这样的公司正在为交付系统开发。Stranks说这种尺寸使这种无人机 - 太阳能和其他 - 无人机 - 是钙钛矿细胞的完美测试案例。
“我们谈论的重量只有半吨,因此它们可能由太阳能供电,”斯特兰克斯说。“但他们使用的很多细胞非常非常昂贵。它们是非常高质量的电池,但我们认为钙钛矿可以用更便宜的版本取代它们,然后这也可以降低运行这些无人机的价格。
那里可能存在巨大的潜力,特别是当你认为其中一些无人机项目在可行性问题上已被废弃时。Titan Aerospace在2014年被Google收购并吸收到该公司的特殊项目部门之前,花了数年时间开发出类似于Aquila的无人机。泰坦最终于今年1月被废弃。没有明确的理由,但公司代表Jacquelyn Miller表示其他项目的经济和技术可行性更令人鼓舞。
没有办法知道钙钛矿电池是否能够特别为Project Titan带来改变,这可能会成为设计过程中任何其他因素的牺牲品。但是,如果太阳能和无人机目前的现状已经证明对谷歌这样的公司来说过于冒险,那么就有可能认为新一代电池可能会产生严重影响,因为其他公司和政府继续致力于这些巨大的太阳能供电无人驾驶飞机。在上周的论文之后,钙钛矿已经向拟合该特定法案迈出了一大步。