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无毒溶剂消除了钙钛矿太阳能电池商业化的障碍

牛津大学的科学家开发出一种毒性降低的溶剂系统,可用于制造钙钛矿太阳能电池,从而为有望改变太阳能行业的技术商业化提供了障碍之一。

钙钛矿 - 一种具有钛酸钙晶体结构的材料 - 被描述为“奇迹材料”,并且在利用太阳能方面几乎与硅一样高效,并且生产成本显着降低。

通过结合甲胺和乙腈,研究人员开发出一种低沸点和低粘度的清洁溶剂,可在室温下快速结晶钙钛矿薄膜,并可用于帮助涂覆大型太阳能电池板。

结果发表在皇家化学学会能源与环境科学杂志上。

该研究的第一作者,牛津大学物理系的Nakita Noel博士说:“目前,钙钛矿太阳能电池的制造中使用了三种主要的溶剂,它们都是有毒的,这意味着你不想要与他们接触。

此外,最有效的钙钛矿太阳能电池目前通过一种称为溶剂淬火的工艺制造 - 这种技术不容易从实验室规模的沉积技术转移到大规模沉积技术。虽然这些材料的气相沉积可以克服这个问题,但是会产生额外的成本。这种材料的主要卖点之一是它便宜并且易于溶液处理。

“为此,我们现在开发出第一种清洁,低沸点,低粘度的溶剂。”

Noel博士补充说:“这一突破真正令人兴奋的是,大大降低溶剂的毒性并未导致材料利用太阳能的效率降低。”

近年来,基于钙钛矿的太阳能电池已经成为新兴光伏发电的前沿,已经在与全球太阳能电池板中使用的无机薄膜和多晶硅等成熟的太阳能技术竞争效率。钙钛矿还具有最短的“能量回收时间” - 材料节省生产所消耗的相同能量所需的时间。据说太阳能在90分钟内提供足够的能量,以满足世界一年的总能量需求。

研究报告的共同作者,牛津大学物理系的Bernard Wenger博士说:“虽然我们可能还需要几年的时间才能看到人们在屋顶上使用基于钙钛矿的太阳能电池板,但这是一个很大的进步。”

该论文的高级作者,牛津光伏组织的领导人Henry Snaith教授一直是钙钛矿太阳能电池开发的先驱,也是最早认识到其作为低成本,高效材料的潜力的研究人员之一。这个目的。

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