為氫燃料生產(chǎn)鋪平道路！石墨涂層使鈣鈦礦太陽(yáng)能電池防水

據(jù)外媒報(bào)道，英國(guó)巴斯大學(xué)（University of Bath）的研究人員，將一種新型石墨涂層應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，使其具有防水功能，希望未來(lái)能夠用這種電池生產(chǎn)清潔的氫燃料。

目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的大多是硅制太陽(yáng)能電池，價(jià)格貴且非常厚重，限制了使用范圍。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池使用與氧化鈦鈣相同的3D結(jié)構(gòu)材料，更薄，更便宜，很容易打印到表面。同時(shí)能在低光照條件下工作，產(chǎn)生比硅電池更高的電壓。它的缺點(diǎn)是在水中工作時(shí)不穩(wěn)定，這是巨大的發(fā)展障礙，對(duì)于直接用它們生產(chǎn)清潔的氫燃料會(huì)有所影響。

巴斯大學(xué)可持續(xù)化學(xué)技術(shù)中心的科學(xué)家和化學(xué)工程師，通過(guò)使用石墨防水涂層，解決這一問(wèn)題。他們采用商用的導(dǎo)熱石墨片和介孔碳支架，封裝金屬鹵化物鈣鈦礦（CsPbBr3），作為高效廉價(jià)的太陽(yáng)能電池防水方法。然后把涂層鈣鈦礦電池浸入水中，測(cè)試防水效果；并利用所收集的太陽(yáng)能，將水分解成氫和氧。結(jié)果，在恒定的模擬太陽(yáng)光照下，電流高于2 mA?cm?2，電勢(shì)為1．23 VRHE的情況下，涂層電池在水下工作了30個(gè)小時(shí)，比之前的紀(jì)錄多出10小時(shí)。此后，涂層與電池之間的膠合物失效?？茖W(xué)家們打算使用效果更強(qiáng)的膠合物，讓電池在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。

在此之前，曾有人用含銦合金，幫助太陽(yáng)能電池防水，但銦是一種稀有金屬，價(jià)格昂貴，開(kāi)采過(guò)程不可持續(xù)。巴斯團(tuán)隊(duì)使用的是市售石墨，成本低廉，比銦更具有可持續(xù)性。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)，讓人們?cè)诮?jīng)濟(jì)上更容易負(fù)擔(dān)得起。研究人員試圖將鈣鈦礦電池產(chǎn)生的電壓，提高到電解水時(shí)所需達(dá)到的水平，并且無(wú)需額外的電源。為了解決這一挑戰(zhàn)，研究小組正在嘗試添加催化劑，減少驅(qū)動(dòng)反應(yīng)所需能量。

作者Elisha