无铅钙钛矿玻璃解锁可回收的发光太阳能聚光器

发光太阳能聚光器（LSCs）的发展受到依赖嵌入式纳米晶体的传统荧光玻璃缺点的阻碍，包括生产成本高、溶剂密集型制造和可回收性差。南开大学、天津大学和上海睿聚环保科技有限公司的研究人员现已推出一种无铅钙钛矿衍生物ETP2SbCl5，通过结合效率、可回收性和低成本制备来应对这些挑战。

ETP₂SbCl₅通过简单的室温溶液工艺合成的黄色发光钙钛矿衍生物，可以经过热处理形成荧光玻璃。从头开始的分子动力学揭示了 [SbCl₅]金字塔结构在相变（α → β →玻璃）期间的扭曲，通过放大和红移发射直接影响发光。这种机制可以有效吸收紫外线 （<420 nm），并实现量子产率为 ~52.6% 的光致发光。

当合并到 LSCs 中时，基于ETP₂SbCl₅的玻璃达到了创纪录的效率：在 3×3×0.5 cm³ 的器件中，功率转换效率为 ~5.5%，光学效率为 ~32.5%。这些玻璃的平均可见光透射率为 78.3%，平衡了透明度和光伏性能，有效地将阳光和发射光引导到放置在设备边缘的太阳能电池。

与基于纳米晶体的玻璃不同，ETP₂SbCl₅在荧光粉相和玻璃相之间是可逆的。该材料不仅在 ~200 °C 下重新加热后会自愈，而且还表现出可大规模回收性。值得注意的是，经过多达 10 次相变或通过乙醇/加热处理回收的回收样品，可保留约 95% 的原始发光特性。这种稳定性不仅确保了 LSCs 的可再利用性，还确保了荧光粉转换 LEDs 和防伪应用的可再利用性。

这种钙钛矿创新解决了 LSCs 工业化的关键瓶颈：大规模、具有成本效益和对环境负责的生产。通过消除重复纳米晶体嵌入的需要并实现近乎完全的回收，ETP₂SbCl₅为与低碳全球化相一致的可持续太阳能技术开辟了一条途径。

（消息来源：perovskite-info.com, Light: Science & Application, www.eurekalert.org）