高效太陽(yáng)能電池終于實(shí)現了無(wú)鉛化
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發(fā)布日期：2019-11-15
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高效太陽(yáng)能電池終于實(shí)現了無(wú)鉛化
自2009年鈣鈦礦太陽(yáng)能電池問(wèn)世以來(lái)，其發(fā)展一直倍受科學(xué)家關(guān)注。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率（28%）比其他類(lèi)型的太陽(yáng)能電池效率（15%~18%）高得多。然而，商用鈣鈦礦材料還存在重大缺陷：穩定性差，含有對健康不利的水溶性鉛。
《自然·化學(xué)》雜志11月11日報道，美國普渡大學(xué)化學(xué)工程助理教授Letian Dou帶領(lǐng)的團隊開(kāi)發(fā)了一種有機-無(wú)機結合的三明治結構鈣鈦礦材料，避免了鉛的使用，并大大提高了穩定性。Dou說(shuō)：“新結構非常令人興奮。三明治結構和半導體量子阱非常相似，但它們的生產(chǎn)難度更低，對結構缺陷的耐受性也更好。”
半導體量子阱和超晶格是現代光電子技術(shù)的關(guān)鍵組件之一。然而，工程師們很難同時(shí)實(shí)現這類(lèi)結構的無(wú)缺陷外延生長(cháng)和化學(xué)成分、帶結構微調。Dou的團隊采用一種簡(jiǎn)單的處理步驟，實(shí)現了鈣鈦礦層的層間合并，得到了高穩定性的2D雜化鈣鈦礦。論文作者、博士后研究人員Yao Gao表示，新型有機-無(wú)機混合鈣鈦礦材料不僅具備優(yōu)越的性?xún)r(jià)比，還為其他功能混合材料的設計提供了借鑒。他說(shuō)：“很多科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)，太陽(yáng)能電池是能夠非常高效的。在新技術(shù)的幫助下，我們可以從本質(zhì)上提升鈣鈦礦材料的穩定性。此外，不再使用高毒性的鉛，使新材料更加綠色安全，從而能用于生物電子傳感器的制造。”