科學(xué)家發(fā)現(xiàn)提高鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性辦法

:據(jù)外媒報道，鈣鈦礦正在迅速成為高效太陽能電池的領(lǐng)跑者，但它有一個非常明顯的問題--太過脆弱?，F(xiàn)在，來自普渡大學(xué)的一個工程師團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，通過添加一個大分子可以穩(wěn)定這種材料，使其可以堆疊成層并在太陽能電池和其他電子產(chǎn)品中發(fā)揮作用。

傳統(tǒng)太陽能電池是由活動層中的硅制成，經(jīng)過幾十年的改進(jìn)，這些設(shè)備的效率已經(jīng)達(dá)到了20%以上。而鈣鈦礦太陽能電池僅用了10年時間就達(dá)到了同樣的水平。當(dāng)硅和鈣鈦礦搭配使用時，其效率可以高達(dá)27.7%。

另外，鈣鈦礦還有一個好處就是，這種材料批量生產(chǎn)更容易、更便宜，且非常薄可以打印或噴到表面上。

但實際上這里邊有一個陷阱--鈣鈦礦是出了名得不穩(wěn)定，所以它很容易受到各種元素的影響--考慮到太陽能電池整天暴露在陽光下和雨中，這顯然不是個什么好消息--而且它不能很好地疊層。

在這項新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種相當(dāng)簡單的方法來使其變得更加穩(wěn)定。他們在鈣鈦礦表面添加了一種名為bithiophenylethylammonium的剛性大分子。研究小組指出，通過這種方式離子的運(yùn)動被穩(wěn)定了下來，這可以防止該種材料化學(xué)鍵太容易斷裂或跟鈣鈦礦材料其他層混合的情況發(fā)生。

這項研究的作者之一Brett Savoie表示：“如果一位工程師想把鈣鈦礦A的最好部分跟鈣鈦礦B的最好部分結(jié)合起來那通常是不可能的，因為鈣鈦礦只會混合在一起。在這種情況下，你真的可以在一種材料中充分利用A和B。而這是完全聞所未聞的?！?/p>

此外，該研究小組還發(fā)現(xiàn)，通過添加這種分子可以讓鈣鈦礦在高達(dá)100°C的溫度下保持穩(wěn)定。這對于需要直接曝光在陽光下的東西來說是非常重要的而且也可以用于電子設(shè)備。

原標(biāo)題:科學(xué)家發(fā)現(xiàn)提高鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性辦法