據(jù)外媒報(bào)道，鈣鈦礦正在迅速成為高效太陽(yáng)能電池的領(lǐng)跑者，但它有一個(gè)非常明顯的問(wèn)題--太過(guò)脆弱。現(xiàn)在，來(lái)自普渡大學(xué)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加一個(gè)大分子可以穩(wěn)定這種材料，使其可以堆疊成層并在太陽(yáng)能電池和其他電子產(chǎn)品中發(fā)揮作用。
傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池是由活動(dòng)層中的硅制成，經(jīng)過(guò)幾十年的改進(jìn)，這些設(shè)備的效率已經(jīng)達(dá)到了20%以上。而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池僅用了10年時(shí)間就達(dá)到了同樣的水平。當(dāng)硅和鈣鈦礦搭配使用時(shí)，其效率可以高達(dá)27.7%。
另外，鈣鈦礦還有一個(gè)好處就是，這種材料批量生產(chǎn)更容易、更便宜，且非常薄可以打印或噴到表面上。
但實(shí)際上這里邊有一個(gè)陷阱--鈣鈦礦是出了名得不穩(wěn)定，所以它很容易受到各種元素的影響--考慮到太陽(yáng)能電池整天暴露在陽(yáng)光下和雨中，這顯然不是個(gè)什么好消息--而且它不能很好地疊層。
在這項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種相當(dāng)簡(jiǎn)單的方法來(lái)使其變得更加穩(wěn)定。他們?cè)阝}鈦礦表面添加了一種名為bithiophenylethylammonium的剛性大分子。研究小組指出，通過(guò)這種方式離子的運(yùn)動(dòng)被穩(wěn)定了下來(lái)，這可以防止該種材料化學(xué)鍵太容易斷裂或跟鈣鈦礦材料其他層混合的情況發(fā)生。
這項(xiàng)研究的作者之一Brett Savoie表示：“如果一位工程師想把鈣鈦礦A的最好部分跟鈣鈦礦B的最好部分結(jié)合起來(lái)那通常是不可能的，因?yàn)殁}鈦礦只會(huì)混合在一起。在這種情況下，你真的可以在一種材料中充分利用A和B。而這是完全聞所未聞的。”
此外，該研究小組還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加這種分子可以讓鈣鈦礦在高達(dá)100°C的溫度下保持穩(wěn)定。這對(duì)于需要直接曝光在陽(yáng)光下的東西來(lái)說(shuō)是非常重要的而且也可以用于電子設(shè)備。
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