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無毒材料讓新太陽能電池脫毒
無毒材料讓新太陽能電池脫毒物理學(xué)家組織網(wǎng)19日報(bào)道稱,英美跨國團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用理論和實(shí)驗(yàn)方法,成功將周期表中的“綠色元素”鉍應(yīng)用在低成本太陽能電池上,光轉(zhuǎn)化效率達(dá)目前市場最高水平,且避免
物理學(xué)家組織網(wǎng)19日報(bào)道稱,英美跨國團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用理論和實(shí)驗(yàn)方法,成功將周期表中的“綠色元素”鉍應(yīng)用在低成本太陽能電池上,光轉(zhuǎn)化效率達(dá)目前市場最高水平,且避免了鉛基電池的毒性。這一重大進(jìn)展發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)材料》雜志上。
目前覆蓋在屋頂上的大多數(shù)太陽能電池的主材料是硅,雖然其在光與能量的轉(zhuǎn)化方面效率較高,但必須確保非常高的純度,才能進(jìn)行密集的能量轉(zhuǎn)化,但這一特性使其生產(chǎn)成本居高不下。
過去幾年中,研究人員一直在尋找相似或更好的替代材料,其中最有希望的組合是“混合鹵化鉛鈣鈦礦”,它具有便宜、易于生產(chǎn)、像硅一樣高效等優(yōu)勢,似乎能夠引領(lǐng)太陽能電池領(lǐng)域的革命。然而,鈣鈦礦太陽能電池在科學(xué)界一直有爭議,原因在于這類電池中的鉛物質(zhì)可能對人類、動(dòng)物和環(huán)境構(gòu)成切實(shí)的危害。為此,全球從事太陽能電池材料研究的科學(xué)家,始終沒有停止尋找新的無毒材料,希望可以替代鈣鈦礦太陽能電池中的鉛。
此次,英國劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室、美國麻省理工學(xué)院、美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和科羅拉多礦業(yè)學(xué)院的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在周期表中與鉛毗鄰的鉍,或許可以取而代之。它雖為重金屬,但屬性無毒,是一種“綠色元素”,被廣泛應(yīng)用于化妝品、個(gè)人護(hù)理用品和藥品。
研究團(tuán)隊(duì)的成果顯示,碘氧化鉍在空氣中可以保持穩(wěn)定長達(dá)197天,較鉛鹵化鈣鈦礦有明顯改善??蒲腥藛T認(rèn)為,基于鉍的太陽能電池元件,可以使用常規(guī)的工業(yè)技術(shù)進(jìn)行低成本和規(guī)?;圃?。
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