材料牛注:鈣鈦礦太陽能電池制備中會產生不小的鈣鈦毒性,這一毒性是礦太制約這種優秀材料發展的限制之一。牛津大學的電池毒性研究人員運用新溶劑,成功解決了這一問題。新型讓我們一起看看吧。溶劑
新溶劑法制備的制備鈣鈦礦太陽能電池
日前,英國牛津大學的幫材科學家們成功制備出一種溶劑體系,其低毒特性使它可以運用到鈣鈦礦太陽能電池的料牛制造中。這一發現,鈣鈦無疑為太陽能商業化技術掃清了一個障礙,礦太并有望引爆下一次太陽能工業領域的電池毒性革命。
鈣鈦礦被稱為“神奇材料”,新型是溶劑擁有鈦酸鈣晶體結構的材料之一。它在太陽能利用方面,制備它幾乎與硅材料有著同樣的幫材優勢:效率高、成本低。
通過將甲胺和乙腈相結合,科學家們制備出一種低沸點、低粘度的澄清溶劑。利用這一溶劑,可以在室溫下迅速沉淀出鈣鈦礦薄膜,而這種薄膜是大型太陽能電池板的良好涂覆材料。科學家們將這一研究成果發表在期刊Energy & Environmental Science上。
牛津大學物理學院兼該文首席作者Nakita Noel 說:“目前為止,除此之外只有三種溶劑可以用于制備鈣鈦礦太陽能電池,且均具有毒性,導致太陽能電池應用的推遲。另外,要想制備轉換效率最高的鈣鈦礦太陽能電池,需要用到溶劑淬火的制備方法,但這一方法卻始終未能從實驗室走進實際生產實踐中去。氣相沉積能很好地解決這一問題,卻帶來了更高的生產成本。而我們研制出的制備方法價格低廉,并能結合溶劑法的優勢。”
Nakita Noel 補充說道:“為此,我們現在制備出第一種澄清、低沸點、低粘度的溶劑。這一突破最讓人激動的地方在于,它在大幅減少溶劑毒性的同時,不損害材料的太陽能轉換效率。”
近些年,鈣鈦礦太陽能電池逐漸占據光伏電池中的領先水平,幾乎能與一些發展完善的太陽能電池的轉換效率一較高下,例如已經遍布世界各地的無機薄膜多晶硅太陽能板。鈣鈦礦具有最短的“能量償還時間”,即材料儲存可供其產品應用的能量的耗時。
同樣來自牛津物理學院的該論文合作者Bernard Wenger 說:“要想在人們的房頂看到這種鈣鈦礦太陽能電池板,可能還需要過上一段時間,但我們已經向著這一方向邁出了重要的一步。”
牛津大學是鈣鈦礦太陽能電池研究領域的先驅,在這里,研究人員第一個發現這一材料有著低成本、高效率的巨大潛力。
原文鏈接:New solvent system removes barrier to large perovskite solar panels.
文獻鏈接:A low viscosity, low boiling point, clean solvent system for the rapid crystallisation of highly specular perovskite films.
本文由編輯部楊超提供素材,張文揚編譯,點我加入材料人編輯部。