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眾所周知，盡管鈣鈦礦太陽能電池在將太陽光轉(zhuǎn)化為電能方面已表現(xiàn)出了頗有希望的前景，但它仍存在一些缺陷，必須解決這些缺陷才能廣泛推廣使用。其中一個問題是電池中含有有毒的鉛，以及當(dāng)電池受損時存在鉛滲出的危險。

為了使鈣鈦礦太陽能電池更具有商業(yè)可行性，北伊利諾伊大學(xué)（NIU）和美國國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory）的科學(xué)家共同研發(fā)了一種薄膜，以吸收這些泄漏的鉛。他們稱其為“透明膠帶”。

科學(xué)家們表示，雖然它們的效率現(xiàn)在可以與傳統(tǒng)的硅基光伏電池相匹敵，但事實上它們含有鉛，這意味著如果面板損壞，元素泄漏，它們就有對環(huán)境和人類健康的毒性風(fēng)險。上述研究成果已于近期發(fā)表在了《自然-可持續(xù)發(fā)展》雜志上。


因此，找到鉛替代品是科學(xué)家解決這一問題的一種方法，2018年的一個有趣例子是用鈦代替鉛。然而，上述新研究的作者提出的解決方案集中在這樣一個想法上：保留原有的鉛元素，但在它進入土壤或食物鏈之前捕獲它，例如如果面板受到損壞之后。

據(jù)了解，這種透明膠帶由太陽能乙烯醋酸乙烯（EVA）薄膜和吸鉛材料的預(yù)層組成，可以應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池的兩側(cè)，將其封裝起來，作為標(biāo)準(zhǔn)制造過程的一部分。


隨后，科學(xué)家們對其性能進行了測試。他們將“包裹好的”電池置于室外和屋頂條件下三個月，用剃須刀片和錘子損壞它們，然后將它們浸泡在水中一周。這些測試旨在觀察電池如何經(jīng)受惡劣的天氣條件，科學(xué)家們報告說，這些薄膜可以防止超過99.9%的鉛泄漏到水中。

“我們的實用方法將潛在的鉛泄漏降低到比飲用水標(biāo)準(zhǔn)更安全的水平，”該研究的聯(lián)合負(fù)責(zé)人、NIU化學(xué)教授Tao Xu說，“我們可以很容易地將我們的吸鉛材料應(yīng)用到目前用于封裝硅基太陽能電池的成品薄膜上，這樣現(xiàn)有的PSCs制造工藝就不會受到干擾。在鈣鈦礦太陽能電池生產(chǎn)的最后階段，這些薄膜將被層壓到太陽能電池上。”


原標(biāo)題：美科學(xué)家為鈣鈦礦光伏電池“量身定制”薄膜 可避免超99.9%鉛泄漏