(資料圖片)
由于鈣鈦礦太陽能電池的制造比同類硅基產品所需的能源要少得多，許多人已經將其視為太陽能行業綠色未來的一部分。然而，隨著鈣鈦礦電池越來接近商業生產，溶劑中的有毒物質就成了人們擔憂的一個問題。
眾所周知，鈣鈦礦太陽能電池的前體材料必須溶解在溶劑中，才能均勻地涂到基材上。這些溶劑通常含有二甲基甲酰胺(DMF)，對人類和環境有害。在實際生產過程中，對于這種有毒溶劑的處理以及嚴格的安全措施都會導致電池生產成本的上升，阻礙其商業化進程。
因此，制造商們現在迫切需要一種更溫和的無毒溶劑。巴登-符騰堡州太陽能和氫能研究中心(ZSW)的科學家們朝著這一目標邁出了一大步。其研究人員開發了一種使用單一環保溶劑二甲基亞砜(DMSO)的鈣鈦礦涂層工藝，該溶劑具有無毒及適合作為工業溶劑的特性。
研究人員表示，DMSO原本并不適用于這種涂層工藝，因為這是一種具有高表面張力和粘度的溶劑，這會導致最終無法均勻地沉積在基材上。此外，DMSO還會使控制結晶過程變得困難，這往往導致鈣鈦礦晶體變小，效率降低。
不過最終，研究人員們通過改變薄膜的形成和干燥過程，克服了這些問題。他們解釋說，“我們使用了一種由硅氧化物納米顆粒制成的表面活性劑來包裹鈣鈦礦太陽能電池，并調整了干燥過程。通過這兩項改進，該工藝現在產生了具有大晶體的均勻層。”
研究人員制作了一個大小為0.24平方厘米的原型電池，并實現了16.7%的效率。與使用DMF作為溶劑實現的16.9%相比，這是一個令人欣慰的結果。
該團隊的下一個挑戰將是展示通過相同工藝生產更大的設備。他們說，“這些新的研究發現是工業化生產道路上的一個重要里程碑。現在我們將進一步優化制造工藝，生產更大的模塊。”
（文章來源：財聯社）
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