英國(guó)研發(fā)防止過氧化物太陽能電池漏鉛的機(jī)制
2021-03-08 10:11:00 來源： 瀏覽次數(shù)：0
在全世界研究人員競(jìng)相開發(fā)無鉛過氧化物太陽能電池之際，曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們基于一種防止?jié)撛阢U泄漏的新技術(shù)，開發(fā)出了一種過氧化物太陽能電池。
科學(xué)家們?cè)陔姵刂星度肓艘环N能夠捕獲鉛離子的“故障保護(hù)裝置”。該裝置由羥基磷灰石制成，它是一種天然存在的鈣磷灰石礦物形式，在形態(tài)和成分上與人類的硬組織相似。例如，這種生物啟發(fā)礦物是人類骨骼的主要成分。
該太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為20．98％，由基于羥基磷灰石納米顆粒與氧化鈦納米顆粒混合的混合介孔支架制成。這些腳手架的設(shè)計(jì)目的是通過離子封存來限制有意破碎的過氧化物太陽能電池釋放在水中的鉛濃度。
研究員Brian Saunders說：“我們著手進(jìn)行這項(xiàng)研究，因?yàn)槲覀冎铝τ谙环N環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。這一承諾的結(jié)果是提高了過氧化物太陽能電池的可持續(xù)性和效率。”
研究人員稱加入羥基磷灰石后，該電池的效率提高了約3％。他們?cè)?Bioinspired scaffolds that sequester lead ions in physically damaged high efficiency perovskite solar cells中對(duì)該電池進(jìn)行了描述，該論文最近發(fā)表在Chemical Communications上。
英國(guó)采用防止氧化物鉛泄漏技術(shù) 過氧化物太陽能電池效率可達(dá)21%
美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的科學(xué)家去年也開發(fā)了類似的技術(shù)。他們使用一種吸鉛材料在過氧化物太陽能電池堆的前部和后部進(jìn)行涂覆。研究人員稱，當(dāng)電池受損時(shí)，這些薄膜能捕獲96％的鉛泄漏。
美國(guó)普渡大學(xué)的科學(xué)家最近也推出了新型有機(jī)—無機(jī)混合型過氧化物材料。他們表示，這種材料可以提高不含鉛的過氧化物電池的熱穩(wěn)定性。此外，韓國(guó)蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)研究院的研究人員近日宣稱，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種錫基過氧化物，這可能為無鉛過氧化物在太陽能電池中的應(yīng)用提供了可能性。