太阳能光伏发电蓄热系统美国伦斯勒理工学院用无铅硫族钙钛矿为太阳能电池开辟新道路

　　日前发表在《先进功能材料》杂志上的一项研究中，一个由工程师、材料科学家和物理学家组成的团队展示了一种新的材料——无铅硫族化合物钙钛矿——如何比其他通常被认为是更安全、更有效的选择，这种新材料以前从未被考虑用于太阳能电池。

　　“这些类型的材料在第一天就给您带来了非常好的性能，但是在三到四天之内（最多一周），你会发现它们的性能急剧下降。同时，这些材料不环保，因为它们含有铅。”机械，航空航天和核工程专业的教授Nikhil Koratkar说。

　　为了克服这一挑战，Koratkar和一组研究人员，其中包括机械工程专业的博士生Tushar Gupta，太阳能门户，演示了一种无铅硫代钙钛矿的薄膜，特别是钡锆硫化物（BaZrS3），如何可能取代含铅的钙钛矿，获得一种更安全、更稳定的应用。

　　为了测试这种化合物将光转化为电流的能力，太阳能设备，研究小组用它来制造光传感器。研究人员在实验室的工作表明，光伏发电网，BaZrS3在本质上更稳定，也更防水。他们能够通过理论计算和计算模型证明，当暴露在潮湿或强烈的阳光下时，BaZrS3是高度抵抗反应或分解的。这也通过为期四周的详细设备老化研究得到了实验验证。最重要的是，Koratkar说，制造这种化合物实际上比高质量的硅更便宜。

　　“美国国家工程院已经定义了14项重大挑战；其中之一就是让从太阳中获取能量变得更便宜和更广泛。”Koratkar说。“这就是这项工作的动机，即开发出新的材料，既能与硅的效率相媲美，又能降低太阳能电池的制造成本，太阳能电池板，这是实现这一目标的关键。”