2020年2月20日
来自美国能源部（DOE）国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员团队北伊利诺伊大学在杂化钙钛矿太阳能电池的制造方面取得了有希望的突破。该研究在自然日记2月19日Th，2020年。
两个实验室太阳能电池样品，一个（右）带有保护性铅铅膜，用于背面。图片来源：北伊利诺伊大学。
钙钛矿太阳能电池被认为是太阳能区域中的新兴恒星，并将光线变成电。与常规的基于硅的太阳能电池相比，它们可以更容易，成本效益。至少，在实验室环境中，钙钛矿太阳能电池在小规模上显示出相似的效率水平。
但是，这些太阳能电池仍然受到重大挑战的困扰，然后才能成为可行的商业技术。
铅的应用是一个重要的困难。在大多数表现最佳的杂种钙钛矿太阳能电池中，可溶解铅存在，这一事实增加了人们对受损细胞可能泄漏的铅泄漏的担忧。
由NIU的Tao Xu和NREL的Kai Zhu领导的研究团队现在创建了一种新方法，用于隔离用于制造钙钛矿太阳能电池的铅，并通过在后面和前面使用铅吸收膜来减少可能的有害泄漏。太阳能电池。
铅毒性问题一直是钙钛矿太阳能电池场中最烦人，最后一英里的挑战之一。我们认为我们对这个问题有一个非常有前途的补救措施，这可能是改变游戏规则的人。如果发生损坏的电池，我们的设备将捕获大部分铅，从而阻止其浸入地下水和土壤。我们使用的电影不溶于水。
北伊利诺伊大学化学与生物化学系教授陶徐
研究人员告知，在实验室环境中极端太阳能电池损伤的情况下，吸收铅膜的铅泄漏为96％。研究人员的实验还表明，太阳能电池的性能或长期操作稳定性不会受到吸收层层的负面影响。
钙钛矿太阳能电池利用一组类似于钙钛矿矿物质的晶体结构，因此它们被称为这样。在这些太阳能电池中，钙钛矿结构化合物通常是基于杂化有机无机铅卤化物的材料。
仅在大约10年前，研究人员才开始检查这些晶体结构以在太阳能电池中的应用中进行应用，此后迅速提高了其太阳能的转化效率。可以利用室温化学溶液来生产钙钛矿，而使用升高的温度则通过准确的程序创建常规硅太阳能电池。
XU补充说，最近设计的“设备隔离方法”可以快速整合到当今钙钛矿太阳能电池的配置中。
透明的吸收铅膜应用于放置在太阳能电池前的导电玻璃。尽管固隔膜包含强大的铅结合磷酸基团，但它不会阻碍太阳能电池捕获光。
在金属电极的背面使用了成本较低的聚合物膜与铅螯合剂的结合，这不需要透明度。
这些材料欧洲杯足球竞彩是现成的，但它们从未用于此目的。光必须进入细胞以被钙钛矿层吸收，而前侧膜实际上是抗反省剂，提高了透明度。
北伊利诺伊大学化学与生物化学系教授陶徐
铅泄漏测试涉及锤击和打破尺寸为2.5 x 2.5 cm的前侧玻璃，然后使用剃须刀刮擦太阳能电池的背面，然后再浸入水中。由于进水，膜可以吸收严重受损的细胞中的大部分铅。
值得注意的是，所展示的铅序列方法也适用于其他基于钙钛矿的技术，例如固态照明，显示和传感器应用。
国家可再生能源实验室高级科学家Kai Zhu
已将专利用于研究人员吸收的电影。该研究的其他作者包括北伊利诺伊大学的研究生Xun Li，来自瓦尔帕莱索大学的Haiying He，以及来自国家可再生能源实验室的Fei Zhang和Joseph Berry。
该研究由DOE太阳能技术办公室和国家科学基金会资助。欧洲杯线上买球太阳能技术办公室还提供财政援助，以进一步开发用于混合钙钛矿太阳能电池的铅序列膜。
来源：https://www.niu.edu/