2021-05-08
 
研究有助于太阳能技术变得更便宜
2021年05月08日   阅读量:1217

曼彻斯特大学的科学家找到了一种方法,可以通过增加钙钛矿太阳能电池的环境安全性来加快太阳能技术的应用。


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钙钛矿太阳能电池引起了人们的兴趣,因为与硅太阳能电池不同,钙钛矿太阳能电池可以通过卷对卷工艺进行批量生产。此外,它们轻巧多彩,具有多功能性,可用于非传统设置,例如窗户和异形屋顶中国玻璃网meesm.com。但是,到目前为止,应用程序已受到潜在环境风险的影响。钙钛矿型太阳能电池包含铅和累积的毒素,如果电池受损,铅离子可能会泄漏。


借鉴自然的教训,布莱恩·桑德斯(Brian Saunders)教授和戴维·刘易斯(David Lewis)博士设计了一种方法来消除破碎细胞中的铅释放。他们利用一种称为羟基磷灰石的生物启发性矿物(人体骨骼的主要成分)创造了一种“故障保护”技术,该技术可将铅离子捕获在无机基质中。结果,如果细胞受损,毒素会储存在惰性矿物质中,而不是释放到环境中。


由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助的项目取得了双重成功,发现通过添加羟基磷灰石,钙钛矿太阳能电池的效率提高到21%左右。相比之下,不添加羟基磷灰石的对照细胞的效率约为18%。面板效率的提高意味着可以产生更多的能量并且成本更低。


“到目前为止,钙钛矿型太阳能电池中的大量铅成分一直是潜在的环境问题。如果太阳能电池被冰雹等损坏,离子可能会泄漏。通过创建设备内故障安全系统,我们可以设计了一种在受损的钙钛矿电池中包含有毒离子的方法。


通过提高钙钛矿太阳能电池的固有安全性,我们希望我们的研究将在我们努力实现净零二氧化碳2排放量方面为太阳能技术的广泛应用提供帮助。”布赖恩·桑德斯(Brian Saunders)教授说。


研究团队希望该电池能够促进钙钛矿太阳能电池技术的大规模应用。曼彻斯特大学材料学院聚合物与胶体化学教授Brian Saunders教授说:“到目前为止,钙钛矿型太阳能电池中的大量铅成分一直是潜在的环境问题。如果太阳能电池受损,例如由于冰雹,离子可能会泄漏。


“通过创建设备内故障安全系统,我们已经设计出一种方法来在受损的钙钛矿电池中包含有毒离子。通过增加钙钛矿太阳能电池的固有安全性,我们希望我们的研究将为更广泛的应用提供帮助。太阳能技术,因为我们努力实现净CO 2零排放。”


材料化学系副主任兼读者David Lewis博士补充说:“我们致力于消除环境风险,因此开始了这项研究。这一承诺提高了钙钛矿 太阳能电池的可持续性和效率。我们希望这些双重成果将提高全球家庭和企业托管和使用太阳能技术的可行性。”


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