近日，《科學(xué)》在線發(fā)表了西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)、南京工業(yè)大學(xué)教授陳永華團(tuán)隊(duì)的原創(chuàng)性研究成果。他們以一種多功能“離子液體”作溶劑替代傳統(tǒng)有毒有機(jī)溶劑制備鈣鈦礦光伏材料，這一方法制備的材料不但具有穩(wěn)定性高、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，而且解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備過(guò)程中的世界性難題，實(shí)現(xiàn)光伏領(lǐng)域的重大突破。
目前，全球以“光伏”為代表的可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈駛?cè)氚l(fā)展快車道。其中，鈣鈦礦光伏功不可沒(méi)，它相比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板中使用的硅晶體，不僅更便宜、更輕薄、可變形，成本也更低廉、更環(huán)保，在應(yīng)用范圍上將產(chǎn)生顛覆性變革。因此，鈣鈦礦光伏材料的研究成為各國(guó)科學(xué)家追逐的“熱點(diǎn)”。
但鈣鈦礦光伏材料的研發(fā)始終存在許多“痛點(diǎn)”。例如，以甲脒基鈣鈦礦為代表的鈣鈦礦光伏材料非常“敏感”，在空氣中極易發(fā)生相轉(zhuǎn)變，極大地制約了其量產(chǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就跳出了鈣鈦礦光伏材料制備的傳統(tǒng)思路，將離子液體溶劑引入制備過(guò)程，使鈣鈦礦光伏材料的制備過(guò)程變得簡(jiǎn)單，且整個(gè)過(guò)程完全可以在室溫、空氣中和高濕度的環(huán)境下進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，離子液體甲酸甲胺作鈣鈦礦前驅(qū)體溶劑所制備的器件最終實(shí)現(xiàn)了高達(dá)24.1%的效率，并且在未封裝的條件下在85 ℃持續(xù)加熱和持續(xù)光照下500小時(shí)，分別保持其初始效率的80%和90%。
這一新成果實(shí)現(xiàn)了功能導(dǎo)向、擇優(yōu)設(shè)計(jì)、綠色無(wú)毒、穩(wěn)定高效的離子液體鈣鈦礦光伏制備技術(shù)，讓鈣鈦礦光伏材料向大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用更進(jìn)一步。
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abf7652
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