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中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新鈣鈦礦光伏材料制備工藝
日期:2021-03-29   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
記者26日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉,科研團(tuán)隊(duì)研究出以一種多功能的離子液體作為溶劑,替代傳統(tǒng)有毒有機(jī)溶劑,制備鈣鈦礦光伏材料,具有穩(wěn)定性高、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究成果解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備中的世界性難題,實(shí)現(xiàn)了光伏領(lǐng)域重大突破。

目前,全球以“光伏”為代表的可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈駛?cè)氚l(fā)展快車道。其中,鈣鈦礦光伏“功不可沒”,相比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板中使用的硅晶體,其不僅更便宜、更輕薄、可變型,同時(shí)成本也更低廉、更環(huán)保。

但鈣鈦礦光伏材料研究存在許多“痛點(diǎn)”。例如,以甲脒基鈣鈦礦為代表的鈣鈦礦光伏材料非常“敏感”,制約了其量產(chǎn)。

中國(guó)科學(xué)院院士黃維團(tuán)隊(duì)致力于鈣鈦礦光伏材料研究,通過(guò)原始創(chuàng)新,解決材料不穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)化率不高、工藝制備復(fù)雜且污染性較高等“卡脖子”難題。團(tuán)隊(duì)將研究焦點(diǎn)集中在鈣鈦礦光伏材料的制備工藝上。

據(jù)介紹,要解決制備工藝的問題,首先要尋找到一種環(huán)境友好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可調(diào)和的溶劑,而離子液體溶劑便符合這些條件。將離子液體溶劑引入制備過(guò)程后,鈣鈦礦光伏材料的制備過(guò)程變得非常簡(jiǎn)單,且整個(gè)過(guò)程完全可以在室溫、空氣中和高濕度的環(huán)境下進(jìn)行,制備的鈣鈦礦材料穩(wěn)定性和光電轉(zhuǎn)化率都大大增加。

“離子液體就像是草原上的‘牧羊犬’,在‘羊群’,也就是鈣鈦礦的分子成分中起到發(fā)號(hào)施令、排兵布陣的作用,穩(wěn)定隊(duì)形后便無(wú)聲退出。這個(gè)新隊(duì)形就是我們想要得到的鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性。”西北工業(yè)大學(xué)博士研究生晁凌鋒說(shuō)。

該成果實(shí)現(xiàn)了功能導(dǎo)向、擇優(yōu)設(shè)計(jì)、綠色無(wú)毒、穩(wěn)定高效的離子液體鈣鈦礦光伏制備技術(shù),為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的大規(guī)模生產(chǎn)利用創(chuàng)造了前提條件。

“未來(lái),沙漠腹地、樓宇外墻、手機(jī)等都不再需要傳統(tǒng)電池,只需要一塊更低廉、更清潔,薄如紙張的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池就能夠滿足所需。同時(shí),還可以應(yīng)用在柔性可穿戴、航天器搭載等重要領(lǐng)域。”晁凌鋒說(shuō)。

原標(biāo)題:中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新鈣鈦礦光伏材料制備工藝
 
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