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由于鈣鈦礦太陽能電池的制造比同類硅基產(chǎn)品所需的能源要少得多，許多人已經(jīng)將其視為太陽能行業(yè)綠色未來的一部分。然而，隨著鈣鈦礦電池越來接近商業(yè)生產(chǎn)，溶劑中的有毒物質(zhì)就成了人們擔(dān)憂的一個(gè)問題。

眾所周知，鈣鈦礦太陽能電池的前體材料必須溶解在溶劑中，才能均勻地涂到基材上。這些溶劑通常含有二甲基甲酰胺(DMF)，對人類和環(huán)境有害。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對于這種有毒溶劑的處理以及嚴(yán)格的安全措施都會(huì)導(dǎo)致電池生產(chǎn)成本的上升，阻礙其商業(yè)化進(jìn)程。

因此，制造商們現(xiàn)在迫切需要一種更溫和的無毒溶劑。巴登-符騰堡州太陽能和氫能研究中心(ZSW)的科學(xué)家們朝著這一目標(biāo)邁出了一大步。其研究人員開發(fā)了一種使用單一環(huán)保溶劑二甲基亞砜(DMSO)的鈣鈦礦涂層工藝，該溶劑具有無毒及適合作為工業(yè)溶劑的特性。

研究人員表示，DMSO原本并不適用于這種涂層工藝，因?yàn)檫@是一種具有高表面張力和粘度的溶劑，這會(huì)導(dǎo)致最終無法均勻地沉積在基材上。此外，DMSO還會(huì)使控制結(jié)晶過程變得困難，這往往導(dǎo)致鈣鈦礦晶體變小，效率降低。

不過最終，研究人員們通過改變薄膜的形成和干燥過程，克服了這些問題。他們解釋說，“我們使用了一種由硅氧化物納米顆粒制成的表面活性劑來包裹鈣鈦礦太陽能電池，并調(diào)整了干燥過程。通過這兩項(xiàng)改進(jìn)，該工藝現(xiàn)在產(chǎn)生了具有大晶體的均勻?qū)印?rdquo;

研究人員制作了一個(gè)大小為0.24平方厘米的原型電池，并實(shí)現(xiàn)了16.7%的效率。與使用DMF作為溶劑實(shí)現(xiàn)的16.9%相比，這是一個(gè)令人欣慰的結(jié)果。

該團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)挑戰(zhàn)將是展示通過相同工藝生產(chǎn)更大的設(shè)備。他們說，“這些新的研究發(fā)現(xiàn)是工業(yè)化生產(chǎn)道路上的一個(gè)重要里程碑。現(xiàn)在我們將進(jìn)一步優(yōu)化制造工藝，生產(chǎn)更大的模塊。”

原標(biāo)題：鈣鈦礦光伏電池大突破！德國科學(xué)家找到無毒溶劑 成品效率不受影響