鈣鈦礦太陽能電池因其高效、低成本,、輕量化等特點(diǎn),,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(gè)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(xué)的一項(xiàng)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(xué)》(Science),。據(jù)悉,,科研團(tuán)隊(duì)成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關(guān)鍵方法,這項(xiàng)“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(gè)致命弱點(diǎn):在陽光下用不了多久就會“衰老”,,使用壽命遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用要求。
研究團(tuán)隊(duì)揭開了這個(gè)“短命”謎團(tuán),。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(shí)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(gè)妙招——給材料穿“防彈衣”,。他們用世界上最堅(jiān)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(hù)層,。實(shí)驗(yàn)證明,這層“防護(hù)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。