钙钛矿“铅”泄漏又有新应对

来源:光伏测试网发布时间:2020-02-29 11:32:32
 “铅泄漏”是钙钛矿光伏电池面临的巨大挑战,这到并非是钙钛矿电池的含铅量比晶硅电池更多,而是担心钙钛矿电池所含的铅更容易进入土壤环境,而晶硅电池所含的铅都不溶于水。

这也是钙钛矿电池作为一种新兴技术所要面对的质疑。面对质疑,协鑫纳米的钙钛矿领军专家范斌为此专门准备了一个试验:将钙钛矿光伏组件/电池浸泡在水中,再检测水中的铅含量和电池/组件的功率损失。

尽管试验表明泄漏到水中的铅含量远远低于人们的想象和安全阈值,但钙钛矿科学家依然在尝试和努力:

- 开发不含铅的钙钛矿电池;

- 用新材料来吸收铅,阻止铅泄漏

2月19日,《Nature》杂志发表了一篇NREL的研究成果,研究人员通过在钙钛矿电池的正面和背面覆盖铅吸收膜的办法来解决这种风险。研究成果表明,“在实验室环境中太阳能电池受到严重损坏的情况下,吸铅膜隔离了96%的铅泄漏。”

无独有偶,更好的消息传来,TestPV了解到,浦项大学POSTECH研究小组在铅吸收试验中也取得了重大进展。

POSTECH研究小组由在生产高效钙钛矿太阳能电池时应用乙二醇侧链开发了一种空穴传输聚合物Alkoxy-PTEG,可以溶解在薄荷油中。试验证明,这种聚合物能捕获老化的钙钛矿太阳能电池中的泄漏铅。

钙钛矿太阳能电池使用具有类似钙钛矿晶体结构的材料作为光敏层,其独特的特征是很好地吸收光,并具有廉价和高效的特点,因此,被称为“下一代太阳能电池”。但是问题在于,钙钛矿电池使用的传输层是有机材料,在生产过程中使用有毒的化学溶剂,对环境有害,此外钙钛矿电池中的铅在老化时会泄漏。

为了让生产过程更绿色,研究小组需要设计一种新材料,可以溶解在薄荷油(3-甲基环己酮)或核桃芳香食品添加剂(2-甲基苯甲醚)中,以替代以前使用的有毒化学溶剂。

研究团队发现用薄荷油作为溶剂处理钙钛矿型太阳能电池,并不添加任何化学添加剂,太阳能电池的效率达到了19.9%,当使用核桃香精食品添加剂时,电池效率达到了21.2%。

微信图片_20200229113210

更重要的是,通过磁共振分析试验发现,老化的钙钛矿太阳能电池中的乙二醇侧链能很好地锁定铅,防止铅泄漏。

此外,传统的钙钛矿太阳能电池的缺点在于湿气稳定性低,新开发的聚合物经过30天浸水试验后,电池效率仍保持88%,并表现出很高的稳定性。

浦项大学的研究人员Taiho Park教授认为,新型聚合物在不破坏钙钛矿电池的结构的前提下,可以使用绿色溶剂,有更好的防水性和电池效率稳定性,还能很好地锁定铅防止铅泄漏。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202002/29/321614.html
责任编辑:hanzhe
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
总投资1亿!又一光伏项目落户安徽来源:光伏产业网官微 发布时间:2026-04-07 09:22:29

近日,总投资1亿元的钙钛矿真空镀膜装备项目正式签约落户安徽省合肥市新站高新区。据悉,该项目已入驻高端光学膜生产基地,建设专业化钙钛矿真空镀膜装备生产线,重点研发制造真空蒸镀及退火设备、磁控溅射设备、原子层沉积设备等核心装备,打造从核心设备研发制造到整线设计交付的一站式产业解决方案。钙钛矿太阳能电池是全球光伏产业的前沿赛道,镀膜设备作为核心环节,价值量占比居首,直接决定产业规模化发展水平。

性能狂跌 60%?钙钛矿电池老化难题被德国科学家破解来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-04-01 09:12:09

慕尼黑工业大学的德国研究人员宣布已经发现并开发出一种解决方案,以防止钙钛矿太阳能电池因天气原因而性能退化。该研究强调了热循环的重要性以及它如何在早期影响钙钛矿太阳能电池的退化。研究人员的方法侧重于利用专门设计的分子“锚”来稳定脆弱的晶体结构。稳定性问题长期以来一直是钙钛矿技术商业化的一大挑战,过去几年发表的多篇研究论文都证明了这一点,其中包括悉尼大学去年10月发表的一篇论文。

协鑫集成牵头启动三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试标准化体系编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-03-30 08:46:27

基于BC电池的三端钙钛矿叠层技术因无需严格电流匹配、兼顾成本与灵活性的优势,成为企业研发热点。近日,由协鑫集成牵头,联合苏州大学、扬州大学编制《三端晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池标准化测试体系建设与性能验证》。同时,也能引导产业链协同攻关,加速三端叠层电池从实验室走向规模化量产,为光伏行业降本增效与高质量发展提供重要支撑,积极填补行业空白。

总投资5000万元!山西一钙钛矿项目备案获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-26 17:18:34

据山西政务服务平台发布信息,光语能源钙钛矿光伏及产业化应用技术研发项目于3月24日完成备案审批。2026年3月23日,杭州市余杭区2026年度第一批创新创业项目评审结果正式公布。项目成果不仅为我司在新能源领域的持续技术创新奠定了坚实基础,更为提升钙钛矿光伏组件量产效率与长期稳定性、推动光伏产业全流程智能化升级提供了核心技术支撑。

拟投2.4亿元&设立全资子公司!又一上市公司跨界布局钙钛矿晶硅叠层技术!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-25 09:06:21

3月24日,三超新材发布公告,公司拟投资建设电池技术研发实验基地,项目总投资约2.4亿元。公司将通过新设全资子公司进行该项目研发,尚未成立的子公司具体信息待主管部门核准。三超新材表示,本次投资是基于公司战略发展需要,有利于公司在新能源产业的布局,培育新的增长点,符合公司的发展规划。2025年,三超新材实现收入2.28亿元,归母净利润-1.59亿元。

布局钙钛矿叠层!三超新材斥资2.4亿元投建研发实验基地来源:索比光伏网 发布时间:2026-03-24 20:19:23

3月24日,三超新材发布公告,为进一步优化公司产品和业务布局,提升公司研发创新和核心技术能力,增强公司的综合竞争力,公司拟投资建设电池技术研发实验基地,主要从事钙钛矿晶硅叠层技术的基础研究、应用研究及后续量产化研究,项目总投资约人民币2.4亿元,建设周期为2年。三超新材表示,本次投资是基于公司战略发展需要,有利于公司在新能源产业的布局,培育新的增长点,符合公司的发展规划。

科学家研发出耐高温钙钛矿太阳能电池,光电转换效率达 26%来源:pv-magazine 发布时间:2026-03-23 18:19:32

由德国慕尼黑大学(LMU)领导的一个研究团队开发出一种新型金属卤化物钙钛矿太阳能电池。该电池不仅能承受低地球轨道(LEO)常见的极端高温,还具备优异的光电转换效率。 研究人员重点测试了介于零下 80 摄氏度至零上 80 摄氏度之间的加速热循环影响。结果显示,经过强化处理的电池在经历 16 次极端循环后,仍保留了约 84% 的初始效率;而未改良的对照组则出现了显著的性能衰减。 研究人员指出:"此类环境不仅在实验室老化测试中存在,在实际运行环境中同样常见。例如在低地球轨道,卫星太阳能电池会反复暴露在直射阳光下,随后在短时间内骤入极寒环境。" "温度极值因航天器设计和轨...

中科院深圳先进院白杨&成会明院士等人EES:钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率突破33.08%来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-03-19 09:31:59

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性,主要由光致卤化物相分离引起,仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外,作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附:图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。

30.2%!印度理工学院制备出高效率透明钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-03-05 09:21:59

印度理工学院孟买分校的研究人员制造了一种基于空穴传输层的透明四端钙钛矿太阳能电池,该空穴传输层既能抑制界面复合,同时增强光致发光量子产额和准费米能级分裂。叠层电池示意图图片来源:印度理工学院孟买分校研究人员表示,TBMPTFSI浓度在15%至20%之间进行极限提取,并对HTL自旋涂层速度进行精确调整,显著提升了每种钙钛矿组的效率、开路电压和填充因子。

27.98%!钙钛矿电池实验室效率首次超过单晶硅电池!华柔光电创造新纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-04 08:59:32

近日,华柔光电自主研发的单结钙钛矿太阳能电池经国家光伏产业计量测试中心权威认证,标准太阳光下光电转换效率达27.98%。这一成果不仅成功刷新单结钙钛矿太阳能电池效率世界纪录,更标志着单结钙钛矿太阳能电池首次超过了所有类型的单结晶硅太阳能电池的实验室纪录,具有里程碑式的意义。

我国钙钛矿电池取得重要新突破 中国技术让太阳能发电万物可贴来源:央视财经 发布时间:2026-03-03 10:19:20

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型电池。穿上这身“护甲”的钙钛矿小尺寸电池,光电转换效率冲上了26%,刷新了同类电池性能纪录。目前,钙钛矿电池正处于从基础研究向产业化转化的关键进程,有了这两项“大招”,钙钛矿太阳能电池就能一步步跨越技术门槛,向规模化商业应用迈进,让太阳能发电从“屋顶专属”走向“万物可贴”,把一缕缕阳光变成温暖日常的清洁能源。