鈣鈦礦太陽能電池因其高效,、低成本、輕量化等特點,,被視為未來光伏技術(shù)的重要方向,。然而,,這類電池存在一個關(guān)鍵問題——穩(wěn)定性較差,難以長期使用,。3月7日,,華東理工大學的一項研究成功破解了這一難題,相關(guān)成果已發(fā)表在國際頂級期刊《科學》(Science),。據(jù)悉,,科研團隊成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關(guān)鍵方法,這項“命短”難題的破解,,讓人類距離用上更便宜,、更輕薄的太陽能板又近了一大步。
鈣鈦礦太陽能電池被稱作“未來之光”,,它不僅能像傳統(tǒng)硅電池一樣發(fā)電,還能做成薄如紙張,、可彎曲的形態(tài),,甚至能貼在衣服或窗戶上使用。但多年來,,這種電池有個致命弱點:在陽光下用不了多久就會“衰老”,,使用壽命遠達不到實際應(yīng)用要求。
研究團隊揭開了這個“短命”謎團,。研究發(fā)現(xiàn),,鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反復(fù)膨脹收縮,時間一長就會“內(nèi)傷”破裂,。這種材料遇光會膨脹超過1%,,內(nèi)部晶體相互擠壓產(chǎn)生破壞力,就像反復(fù)折疊的紙最終會斷裂一樣,。
科研人員想出了一個妙招——給材料穿“防彈衣”,。他們用世界上最堅硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有頭發(fā)絲萬分之一的超薄保護層,。實驗證明,,這層“防護服”能讓材料抗壓能力翻倍,把膨脹幅度從0.31%降到0.08%,,就像給易碎品加了抗震包裝,。