打怪成功！新型無毒溶劑助力鈣鈦礦型太陽能電池商業化

材料牛注：牛津大學的研究人員已經成功研發出一種可用于制造鈦礦型太陽能電池的無毒溶劑體系，該溶劑可在室溫下成膜，并且對太陽能利用率不降低。這為有望在太陽能行業引起巨大變革的鈣鈦型太陽能電池的發展道路掃清了一個重要障礙。

鈣鈦礦是一類陶瓷氧化物，被認為是一種“奇跡材料”，有研究表明鈣鈦礦對太陽能的利用率幾乎與硅相當，并且其制造成本很低。

通過混合甲胺和氰化甲烷，研究人員研制出了一種低沸點和低粘度的清潔溶劑，該溶劑可以在室溫下結晶形成鈣鈦礦薄膜，并且可以用于噴涂太陽能電池板。研究結果已經發表在英國皇家化學學會的Energy & Environmental Science.期刊。

論文的第一作者，牛津大學物理系的Nakita Noel博士說：“目前主要有三種溶劑用于制造鈣鈦礦型太陽能電池，但是它們均存在毒性，這就意味著你不想接觸它們。”

“此外，最有效的鈣鈦礦型太陽能電池的制備需要經歷一個叫做溶劑淬火的過程，然而這種技術難以從實驗室轉移到實際生產中。盡管氣相沉積技術可以克服這一難題，但是也會增加額外的成本。但是，這些溶劑一個主要的賣點就是價格低且處理方便。”

“但是，我們現在研制出了最清潔，低沸點，低粘度溶劑。”

Noel博士補充道：“這項突破最令人興奮的是在保持材料對太陽能的利用率的同時，大大減少了溶劑的毒性。”

最近幾年，鈣鈦礦型太陽能電池已經發展到新興太陽能光伏研究的前沿，并且在效率方面已經可以與已成熟的太陽能技術如全世界用于太陽能電池板的無機薄膜和多晶硅相比擬。同時，鈣鈦礦有最短的“充電時間”，意思是鈣鈦礦在吸收等量太陽能時所需的時間最短。據說，太陽在90分鐘內散發的能量足以滿足世界一年的總能源需求。

論文的共同作者Bernard Wenger博士，同樣來至于牛津大學物理系。他說：“盡管我們還需要幾年才能在人們的屋頂上看到鈣鈦礦型太陽能電池板，但是我們仍然向這一目標邁了一大步。”

論文的通訊作者，牛津大學鈣鈦礦課題組的領導者Henry Snaith教授，一直是鈣鈦礦型太陽能電池研究領域的先驅，并且也是第一個意識到鈣鈦礦作為一種低成本高效率材料的潛力的研究者。

原文鏈接：Non-toxic solvent removes barrier to commercialization of perovskite solar cells。

文獻鏈接：A low viscosity, low boiling point, clean solvent system for the rapid crystallisation of highly specular perovskite films。

本文由編輯部劉萬春提供素材，黃瓊編譯， 點我加入材料人編輯部。