而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用?！般U泄漏”是鈣鈦礦光伏電池面臨的巨大挑戰(zhàn)，這到并非是鈣鈦礦電池的含鉛量比晶硅電池更多，而是擔(dān)心鈣鈦礦電池所含的鉛更容易進(jìn)入土壤環(huán)境，而晶硅電池所含的鉛都不溶于水。

這也是鈣鈦礦電池作為一種新興技術(shù)所要面對的質(zhì)疑。面對質(zhì)疑，協(xié)鑫納米的鈣鈦礦領(lǐng)軍專家范斌為此專門準(zhǔn)備了一個試驗(yàn)：將鈣鈦礦光伏組件/電池浸泡在水中，再檢測水中的鉛含量和電池/組件的功率損失。盡管試驗(yàn)表明泄漏到水中的鉛含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人們的想象和安全閾值，但鈣鈦礦科學(xué)家依然在嘗試和努力：

- 開發(fā)不含鉛的鈣鈦礦電池;

- 用新材料來吸收鉛，阻止鉛泄漏

2月19日，《Nature》雜志發(fā)表了一篇NREL的研究成果，研究人員通過在鈣鈦礦電池的正面和背面覆蓋鉛吸收膜的辦法來解決這種風(fēng)險(xiǎn)。研究成果表明，“在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中太陽能電池受到嚴(yán)重?fù)p壞的情況下，吸鉛膜隔離了96%的鉛泄漏?！?

無獨(dú)有偶，更好的消息傳來，TestPV了解到，浦項(xiàng)大學(xué)POSTECH研究小組在鉛吸收試驗(yàn)中也取得了重大進(jìn)展。

POSTECH研究小組由在生產(chǎn)高效鈣鈦礦太陽能電池時應(yīng)用乙二醇側(cè)鏈開發(fā)了一種空穴傳輸聚合物Alkoxy-PTEG，可以溶解在薄荷油中。試驗(yàn)證明，這種聚合物能捕獲老化的鈣鈦礦太陽能電池中的泄漏鉛。鈣鈦礦太陽能電池使用具有類似鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的材料作為光敏層，其獨(dú)特的特征是很好地吸收光，并具有廉價和高效的特點(diǎn)，因此，被稱為“下一代太陽能電池”。但是問題在于，鈣鈦礦電池使用的傳輸層是有機(jī)材料，在生產(chǎn)過程中使用有毒的化學(xué)溶劑，對環(huán)境有害，此外鈣鈦礦電池中的鉛在老化時會泄漏。

為了讓生產(chǎn)過程更綠色，研究小組需要設(shè)計(jì)一種新材料，可以溶解在薄荷油(3-甲基環(huán)己酮)或核桃芳香食品添加劑(2-甲基苯甲醚)中，以替代以前使用的有毒化學(xué)溶劑。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)用薄荷油作為溶劑處理鈣鈦礦型太陽能電池，并不添加任何化學(xué)添加劑，太陽能電池的效率達(dá)到了19.9%，當(dāng)使用核桃香精食品添加劑時，電池效率達(dá)到了21.2%。

更重要的是，通過磁共振分析試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，老化的鈣鈦礦太陽能電池中的乙二醇側(cè)鏈能很好地鎖定鉛，防止鉛泄漏。此外，傳統(tǒng)的鈣鈦礦太陽能電池的缺點(diǎn)在于濕氣穩(wěn)定性低，新開發(fā)的聚合物經(jīng)過30天浸水試驗(yàn)后，電池效率仍保持88%，并表現(xiàn)出很高的穩(wěn)定性。

浦項(xiàng)大學(xué)的研究人員Taiho Park教授認(rèn)為，新型聚合物在不破壞鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)的前提下，可以使用綠色溶劑，有更好的防水性和電池效率穩(wěn)定性，還能很好地鎖定鉛防止鉛泄漏。目前太陽能還未能更好被人類利用，需要科研人員不斷努力，研究出更高效地產(chǎn)品，這樣才能保證我們?nèi)祟惖哪茉磯蛉祟惏l(fā)展所需。