新型硫基鈣鈦礦電池性能備受期待

鈣鈦礦太陽能物轉換效率高、製造成本又低,惟需提高壽命與穩定性才能更靠近大規模商業化。

(圖源:互聯網)

(圖源:互聯網)

最近美國與中國科學家挖掘一種長期被忽略的鈣鈦礦太陽能材料,團隊聲稱其具有優於矽晶太陽能的光吸收、電荷傳輸特性,也沒有傳統穩定性低的問題,認為它不該被埋沒,或許能讓 LED 與太陽能市場再度起飛。

鈣鈦礦是種具有通式ABX3 結構的化合物,名稱起源於同名礦物鈣鈦礦,不過除了前者之外,還有許多具有這一結構的晶體,像是常見的鹵化物鈣鈦礦電池:碘化銫鉛 CsPbI3、甲基氨基碘化鉛三鹵化甲胺鉛 CH3NH3PbI3 等。

不過這次美國紐約水牛城大學團隊採用的不是鹵化物鈣鈦礦,也不是新興材料,而是存在 50 多年、但被人們忽略以久的硫族化物鈣鈦礦硫化鋯鋇 BaZrS3,之前的研究主要都把它們磨成粉末而非製成薄膜,研究方向也非太陽能電池領域。

只是近年來許多科學家借助超級電腦或是機器學習,分析各種硫族化物鈣鈦礦的電子與光學特性,團隊認為BaZrS3 潛力極大。

團隊透過雷射加熱來汽化氧化鋯鋇,並沉積在藍寶石基板上(Sapphire,成分為氧化鋁),最後再將薄膜進行硫皜化反應。水牛城大學物理教授 Hao Zeng 表示,與相同薄度的矽晶太陽能材料相比,新型的鈣鈦礦薄膜光吸收強、電荷傳輸特性佳,轉換效率也更高,即使薄膜受損,性能表現也不差,因此團隊認為這有可能降低太陽能成本。

博士生 Xiucheng Wei 表示,未來團隊還會持續研究 BaZrS3 的特性,以便之後將它應用在太陽能電池、光電感測器以及LED等領域。目前研究已發表在《Nano Energy》◆

相關閱讀

環保動態

新型“金屬玻璃”催化劑可高效處理污水

據外電報導,澳大利亞伊迪斯考恩大學日前發表新聞公報說,該校科學家使用納米技術製造出一種新型“金屬玻璃”催化劑,可以環保、高效地處理污水。“金屬玻璃”又稱非晶合金,具有與玻璃類似的原子堆積結構,比晶體材料擁有更高的催化活性。

都市居民區加強環保

〔本報消息〕都市、居民區的環保工作和管理一般固體廢棄物是重心問題,必須以有效的措施集中展開。這是市人民會議主席阮氏決心出席市人民議會昨(5)日舉行的有關都市、居民區環保和本市廢棄物管理工作專題會議上強調的內容。

滀臻斥資逾千億元處理工業區廢水

〔本報消息〕滀臻省工業區管委會昨(26)日為州城縣安業工業區的日功率從4000立方米提升至1萬立方米的二期廢水處理廠改建投資項目舉行落成儀式。

發現大片綠柏林

〔本報消息〕世界上綠柏群體早已絕跡,只有唯一個座落在廣平省風芽-格邦公園的純種森林區(見圖)。有關發現上述植物森林一事被視為找到第2個山水洞,因為這是世界上仍存在的珍稀綠岩。