據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站4日稱,美國(guó)西北大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型太陽(yáng)能電池,它用含錫的鈣鈦礦替代原先含鉛的鈣鈦礦作為光吸收劑。這種低成本、對(duì)環(huán)境友好的太陽(yáng)能電池可以采用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法很方便地加以制造,無(wú)需使用昂貴的設(shè)備或有害的材料。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是2008年后才問(wèn)世的——而且還只存在于實(shí)驗(yàn)室中。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池被稱贊為“光伏技術(shù)的下一個(gè)大事件”,其中,鉛鈣鈦礦可以實(shí)現(xiàn)15%的轉(zhuǎn)換效率,而錫鈣鈦礦的轉(zhuǎn)換效率應(yīng)該能夠與之匹敵,甚至超過(guò)這一水準(zhǔn)。
專門從事錫研究的西北大學(xué)化學(xué)教授邁爾庫(kù)里?卡納齊季斯說(shuō):“這對(duì)于把鉛從一種非常有前途的太陽(yáng)能電池類型(即所謂的鈣鈦礦電池)中去除掉是一個(gè)重大突破。錫是一種非??尚械牟牧?,我們已證明這種材料確實(shí)可以像高效的太陽(yáng)能電池那樣工作?!?/p>
卡納齊季斯開發(fā)、合成和分析了這種材料。然后他向本校合作者、納米科學(xué)家張邦衡求助,以便設(shè)計(jì)出一種能正常工作的太陽(yáng)能電池。西北大學(xué)材料學(xué)和工程學(xué)教授張邦衡說(shuō):“我們的錫鈣鈦礦層起到了有效吸收太陽(yáng)光的作用,它被夾在兩個(gè)電荷傳輸層之間,以便把電能輸送到外界?!?/p>
卡納齊季斯說(shuō),他們的固態(tài)錫太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率接近6%,這是一個(gè)很不錯(cuò)的起點(diǎn)。有幾點(diǎn)使這種材料與眾不同:它可以吸收可見(jiàn)光譜上的大部分光線,而且鈣鈦礦鹽可以分解,并且無(wú)需加熱就可以在溶劑被清除時(shí)重組。他說(shuō):“其他科學(xué)家將了解我們所取得的成果并對(duì)我們的方法加以改進(jìn)?!?/p>
有關(guān)這種無(wú)鉛太陽(yáng)能電池的詳細(xì)說(shuō)明5月4日發(fā)表在《自然-光子學(xué)》月刊上??{齊季斯和張邦衡兩人是這篇論文的資深作者。