鈣鈦礦太陽能特殊新製程,添加高級顏料以求高穩定性

新聞來源:鈣鈦礦太陽能特殊新製程,添加高級顏料以求高穩定性


圖片來源:pixabay

顏料除了能豐富畫布上的色彩,還可以用來克服鈣鈦礦太陽能的穩定性問題,最近美國研究團隊便透過全新的顏料解決方案,解決鈣鈦礦電池容易降解挑戰。

鈣鈦礦太陽能電池的轉換效率進步神速,從 2009 年問世的 4%,如今十年過去了,轉換效率已達 26%,只是它的缺點「穩定性差」是發展最大阻礙,若無成功突破、縱使效率再怎麼高也無法商業化。

過去科學家也透過許多方法提高電池穩定性,像是添加自修復(Self-healing)聚合物材料、用超級電腦快篩潛力材料等,而現在美國佛羅里達州立大學( FSU)則帶來新法子,他們在轉換效率達 18.9% 的甲基氨基碘化鉛(Methylammonium Lead Iodide)鈣鈦礦電池結構中加了一層高級顏料 Quinacridone(煃吖啶酮顏料,音同傀呀定,簡寫 Quin)。

Quin 是種染色力、展色力與透明性表現都很不錯的合成有機顏料,把顏料加進鈣鈦礦電池後,不僅轉換效率提高到 21%,還表現出優異的穩定性,在周圍條件下使用 1,000 小時候,仍可維持 90% 效率,而且表面還有疏水性,電池表面自帶排水功能。

研究論文作者 Biwu Ma表示,Quin 顏料豐富、成本低廉且耐用,把顏料與鈣鈦礦結合使用時,可以生成新型高性能混合系統,且透過溶液處理和熱退火(Annealing)來添加不溶性顏料層。Ma 認為,這些低成本顏料將有助於提高電池的穩定性和效率。

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