北伊利諾伊大學(xué)和美國能源部(DOE)國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員報(bào)告了一項(xiàng)可能的突破，該突破可能有助于加速極具前景的鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)在太陽能電池板上的商業(yè)化。

在10月28日與《自然可持續(xù)性》雜志的一次簡短交流中，科學(xué)家們描述了一種成本效益高的透明膠帶狀薄膜的開發(fā)，這種薄膜可以應(yīng)用于PSC，并在太陽能電池?fù)p壞時(shí)捕獲99.9%的泄漏鉛。

根據(jù)研究小組的說法，工業(yè)準(zhǔn)備的薄膜將有助于在不影響鈣鈦礦太陽能電池性能或運(yùn)行的情況下，緩解健康和安全方面的擔(dān)憂，對鉛吸收膜的測試包括將受損電池浸入水中。

“我們的實(shí)用方法將潛在的鉛泄漏降低到比飲用水標(biāo)準(zhǔn)更安全的水平，我們可以很容易地將我們的吸鉛材料應(yīng)用到目前用于封裝硅基太陽能電池的成品薄膜上，因此現(xiàn)有的PSCs制造工藝不會被打亂，在PSC生產(chǎn)的最后階段，這些薄膜將被層壓到太陽能電池上。”化學(xué)教授徐濤說，他與國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的朱凱共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

作為一種新興的太陽能電池，PSCs因其高功率轉(zhuǎn)換效率(超過25.5%)和低制造成本而被認(rèn)為是太陽能領(lǐng)域的新星。但是，由于關(guān)鍵的挑戰(zhàn)仍然存在，包括潛在的鉛毒性問題，多氯聯(lián)苯還沒有大規(guī)模商業(yè)化。

少量水溶性鉛仍然是高效psc吸光層的重要組成部分，這種材料必須能夠承受惡劣的天氣，以實(shí)現(xiàn)商業(yè)可行性。而嚴(yán)重的鉛泄漏從損壞的電池將引起健康和安全問題。

為了消除這些擔(dān)憂，透明膠帶使用了由標(biāo)準(zhǔn)的太陽能乙烯醋酸乙烯(EVA)薄膜和預(yù)層鉛吸收材料制成的鉛吸收劑。在硅基太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)封裝過程中，這種膠帶可以貼在已制作的PSCs的兩側(cè)。

在評估新技術(shù)耐久性的測試中，科學(xué)家們將薄膜封裝的PSCs暴露在室外和屋頂條件下三個(gè)月。然后用剃須刀片和錘子損壞太陽能電池，然后把它們浸泡在水中7天。吸鉛帶對鉛的吸附效率達(dá)99.9%以上。

鈣鈦礦太陽能電池為更可持續(xù)的未來帶來了巨大希望，這項(xiàng)工作提供了一種方便的、工業(yè)性的方法，以減少含鉛PSCs潛在的鉛泄漏，促進(jìn)鈣鈦礦光伏技術(shù)的未來商業(yè)化。