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美科学家为钙钛矿光伏电池“量身定制”薄膜 可避免超99.9%铅泄漏
财联社 黄君芝
2021-12-01 星期三
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科学家们表示,虽然钙钛矿光伏电池的效率现在可以与传统的硅基光伏电池相匹敌,但事实上它们含有铅,这意味着如果面板损坏,元素泄漏,它们就有对环境和人类健康的毒性风险。
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财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,众所周知,尽管钙钛矿太阳能电池在将太阳光转化为电能方面已表现出了颇有希望的前景,但它仍存在一些缺陷,必须解决这些缺陷才能广泛推广使用。其中一个问题是电池中含有有毒的铅,以及当电池受损时存在铅渗出的危险。

为了使钙钛矿太阳能电池更具有商业可行性,北伊利诺伊大学(NIU)和美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)的科学家共同研发了一种薄膜,以吸收这些泄漏的铅。他们称其为“透明胶带”。

科学家们表示,虽然它们的效率现在可以与传统的硅基光伏电池相匹敌,但事实上它们含有铅,这意味着如果面板损坏,元素泄漏,它们就有对环境和人类健康的毒性风险。上述研究成果已于近期发表在了《自然-可持续发展》杂志上。

因此,找到铅替代品是科学家解决这一问题的一种方法,2018年的一个有趣例子是用钛代替铅。然而,上述新研究的作者提出的解决方案集中在这样一个想法上:保留原有的铅元素,但在它进入土壤或食物链之前捕获它,例如如果面板受到损坏之后。

据了解,这种透明胶带由太阳能乙烯醋酸乙烯(EVA)薄膜和吸铅材料的预层组成,可以应用于钙钛矿太阳能电池的两侧,将其封装起来,作为标准制造过程的一部分。

随后,科学家们对其性能进行了测试。他们将“包裹好的”电池置于室外和屋顶条件下三个月,用剃须刀片和锤子损坏它们,然后将它们浸泡在水中一周。这些测试旨在观察电池如何经受恶劣的天气条件,科学家们报告说,这些薄膜可以防止超过99.9%的铅泄漏到水中。

“我们的实用方法将潜在的铅泄漏降低到比饮用水标准更安全的水平,”该研究的联合负责人、NIU化学教授Tao Xu说,“我们可以很容易地将我们的吸铅材料应用到目前用于封装硅基太阳能电池的成品薄膜上,这样现有的PSCs制造工艺就不会受到干扰。在钙钛矿太阳能电池生产的最后阶段,这些薄膜将被层压到太阳能电池上。”

特别声明:文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作风险自担。
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