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  • 1 # cnBeta

    鈣鈦礦正在迅速成為高效太陽能電池的領跑者,但它有一個非常明顯的問題--太過脆弱。現在,來自普渡大學的一個工程師團隊發現,透過新增一個大分子可以穩定這種材料,使其可以堆疊成層並在太陽能電池和其他電子產品中發揮作用。

    傳統太陽能電池是由活動層中的矽製成,經過幾十年的改進,這些裝置的效率已經達到了20%以上。而鈣鈦礦太陽能電池僅用了10年時間就達到了同樣的水平。當矽和鈣鈦礦搭配使用時,其效率可以高達27.7%。

    另外,鈣鈦礦還有一個好處就是,這種材料批次生產更容易、更便宜,且非常薄可以列印或噴到表面上。

    但實際上這裡邊有一個陷阱--鈣鈦礦是出了名得不穩定,所以它很容易受到各種元素的影響--考慮到太陽能電池整天暴露在Sunny下和雨中,這顯然不是個什麼好訊息--而且它不能很好地疊層。

    在這項新的研究中,研究人員發現了一種相當簡單的方法來使其變得更加穩定。他們在鈣鈦礦表面添加了一種名為bithiophenylethylammonium的剛性大分子。研究小組指出,透過這種方式離子的運動被穩定了下來,這可以防止該種材料化學鍵太容易斷裂或跟鈣鈦礦材料其他層混合的情況發生。

    這項研究的作者之一Brett Savoie表示:“如果一位工程師想把鈣鈦礦A的最好部分跟鈣鈦礦B的最好部分結合起來那通常是不可能的,因為鈣鈦礦只會混合在一起。在這種情況下,你真的可以在一種材料中充分利用A和B。而這是完全聞所未聞的。”

    此外,該研究小組還發現,透過新增這種分子可以讓鈣鈦礦在高達100°C的溫度下保持穩定。這對於需要直接曝光在Sunny下的東西來說是非常重要的而且也可以用於電子裝置。

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