2021-02-22 14:49
随着世界各地研究人员争相开发无铅钙钛矿太阳能电池，曼彻斯特大学的科学家已经开发出一种基于新技术的钙钛矿太阳能电池，以防止潜在的铅泄漏。
科学家将这些细胞嵌入了捕获铅离子的“故障安全”系统。该装置由羟磷灰石制成，羟磷灰石是天然存在的钙磷灰石矿物形式，就形态和成分而言，它与人体的硬组织相似。例如，受生物启发的矿物质是人体骨骼的主要成分。
太阳能电池具有20.98％的功率转换效率，并且由基于羟基磷灰石纳米颗粒的混合的介孔支架制成，该支架与氧化钛纳米颗粒混合。这些支架的设计旨在通过离子螯合来限制水中钙钛矿太阳能电池破裂释放的铅浓度。
研究员Brian Saunders说：“我们致力于消除环境风险，因此开始了这项研究。”“这项承诺提高了钙钛矿太阳能电池的可持续性和效率。”
研究人员声称，加入羟基磷灰石可使细胞效率提高约3％。他们在最近发表在《化学通讯》上的“生物启发的支架中，它隔离了物理损坏的高效钙钛矿太阳能电池中的铅离子”中描述了这种电池。
一个类似的技术是由能源部国家可再生能源实验室(NREL)，去年美国能源部的科学家研制。他们使用一种吸收铅的材料涂覆钙钛矿型太阳能电池堆的正面和背面。研究人员声称，当细胞受损时，这些薄膜捕获了96％的铅泄漏。
美国普渡大学的科学家还发布了新型有机-无机杂化钙钛矿材料。他们说，这种材料可以改善钙钛矿电池无铅的热稳定性。此外，韩国蔚山国立科学技术研究院的研究人员最近声称已发现一种锡基钙钛矿，这可能为在太阳能电池中应用无铅钙钛矿开辟了可能性。
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