無鉛太陽能電池技術取得新進展

太陽能可謂目前最廉價的能源，它不僅永久可持續(xù)而，且容易獲取并轉化為其他形式的能源。但目前太陽能電池的基礎技術是一種用鉛制造的鈣鈦礦結構。據(jù)ENN環(huán)境新聞網(wǎng)報道，美國西北大學的研究人員發(fā)明了一種新的太陽能電池，用錫來代替以鉛制造的鈣鈦礦，“效率更高”。

這種高效的太陽能電池成本低、有益環(huán)保且化學制備簡單，無需復雜的設備或有害的材料。新電池材料發(fā)明者、無機化學和錫元素專家邁爾庫里˙卡納茨迪斯（MercouriG.Kanatzidis）說：“從太陽能電池中去除鉛具有重大意義。錫是一種非�？尚械牟牧希�我們已經(jīng)證明該材料確實是一種高效的太陽能電池材料。”

通常太陽能電池利用含鉛的鈣鈦礦結構作為吸光材料，而新太陽能電池則用錫替代鉛。鉛鈣鈦礦結構的光轉化效率為15%，錫鈣鈦礦結構將有望提高這一效率，并將成為光伏太陽能技術的又一重大突破。

新材料聯(lián)合研發(fā)者、美國西北大學納米材料專家羅伯特˙常（RobertP.H.Chang）將其工程化為正常工作的太陽能電池。他說：“我們的錫鈣鈦礦層位于兩個用于向外傳輸電流的電荷傳輸層之間，是一個高效的太陽光吸收層。”

卡納茨迪斯介紹說，固態(tài)錫太陽能電池轉化效率在6%以下，錫材料的特別之處有兩點：一是它可以吸收大部分可見光，二是鈣鈦礦鹽能在不加熱的情況下依靠改良溶劑可以進行溶解。他說：“新材料能夠超過鉛鈣鈦礦太陽能電池15%的光轉化效率。錫和鉛在元素周期表中位于同一組，因此我們相信新材料會有相同的結果。”

鈣鈦礦太陽能電池是從2008年開始并且只在實驗室研制的技術。2012年，卡納茨迪斯和常研發(fā)了新型錫鈣鈦礦太陽能電池，并稱其有望提高太陽能電池的電轉化效率、降低制備成本，同時有利于環(huán)境。新無鉛太陽能電池技術的詳細內容發(fā)表在今年5月4日出版的《自然-光子學》雜志上。