科学家开发吸铅胶带以提高太阳能行业后起之秀的生存能力
北伊利诺伊大学和美国能源部(DOE)位于科罗拉多州戈尔登的美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员报告了一项潜在突破，该突破可能有助于加速用于太阳能电池板的极具前景的钙钛矿太阳能电池(PSC)的商业化.
在10月28日与NatureSustainability杂志的简短交流中，科学家们描述了一种具有成本效益的透明胶带状薄膜的开发，该薄膜可应用于PSC并在太阳能电池损坏时捕获99.9%的泄漏铅。
据研究小组称，这种工业级薄膜将有助于缓解健康和安全问题，同时不会影响钙钛矿太阳能电池的性能或操作。对铅吸收膜的测试包括将损坏的电池浸入水中。
“我们的实用方法将潜在的铅泄漏降低到比饮用水标准更安全的水平，”NIU化学教授徐涛说，他与NREL国家可再生能源实验室的朱凯共同领导了这项研究。
“我们可以轻松地将我们的吸铅材料应用于目前用于在生产结束时封装硅基太阳能电池的现成薄膜，因此不会破坏PSC的现有制造工艺，”徐补充说。“在PSC生产结束时，这些薄膜将被层压到太阳能电池上。”
一类新兴的太阳能电池，省电类别被认为是分在太阳能领域上升能量，因为它们的高功率转换效率(超过25.5%)和低的制造成本。但PSC尚未大规模商业化，因为关键挑战仍然存在，包括潜在的铅毒性问题。
少量的水溶性铅仍然是高效PSC光吸收层的重要组成部分，PSC必须能够承受恶劣的天气以实现商业可行性。受损电池的大量铅泄漏会导致健康和安全问题。
为了解决这些问题，透明胶带使用由标准太阳能乙烯醋酸乙烯酯(EVA)薄膜和铅吸收材料预层压层制成的铅吸收剂。胶带可以贴在制造的PSC的两侧，就像在硅基太阳能电池中使用的标准封装工艺一样。
在用于评估新技术耐久性的测试中，科学家们将薄膜封装的PSC暴露在室外屋顶条件下三个月。然后使用剃须刀片和锤子损坏太阳能电池，然后将它们浸入水中7天。吸铅带表现出超过99.9%的铅封存效率。
“钙钛矿太阳能电池对更可持续的未来寄予厚望，”徐说。“这项工作提供了一种方便且适用于行业的方法来减少含铅PSC的潜在铅泄漏，促进基于钙钛矿的光伏技术的未来商业化。”
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