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英国研发防止过氧化物太阳能电池漏铅的机制

2021-02-23 11:15:39 来源:全国能源信息平台 发布人:XU123

在全世界研究人员竞相开发无铅过氧化物太阳能电池之际,曼彻斯特大学的科学家们基于一种防止潜在铅泄漏的新技术,开发出了一种过氧化物太阳能电池。

科学家们在电池中嵌入了一种能够捕获铅离子的“故障保护装置”。该装置由羟基磷灰石制成,它是一种天然存在的钙磷灰石矿物形式,在形态和成分上与人类的硬组织相似。例如,这种生物启发矿物是人类骨骼的主要成分。

该太阳能电池的功率转换效率为20.98%,由基于羟基磷灰石纳米颗粒与氧化钛纳米颗粒混合的混合介孔支架制成。这些脚手架的设计目的是通过离子封存来限制有意破碎的过氧化物太阳能电池释放在水中的铅浓度。

研究员Brian Saunders说:“我们着手进行这项研究,因为我们致力于消除一种环境风险。这一承诺的结果是提高了过氧化物太阳能电池的可持续性和效率。”

研究人员称加入羟基磷灰石后,该电池的效率提高了约3%。他们在 Bioinspired scaffolds that sequester lead ions in physically damaged high efficiency perovskite solar cells中对该电池进行了描述,该论文最近发表在Chemical Communications上。

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家去年也开发了类似的技术。他们使用一种吸铅材料在过氧化物太阳能电池堆的前部和后部进行涂覆。研究人员称,当电池受损时,这些薄膜能捕获96%的铅泄漏。

美国普渡大学的科学家最近也推出了新型有机—无机混合型过氧化物材料。他们表示,这种材料可以提高不含铅的过氧化物电池的热稳定性。此外,韩国蔚山国立科学技术研究院的研究人员近日宣称,他们已经发现了一种锡基过氧化物,这可能为无铅过氧化物在太阳能电池中的应用提供了可能性。

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