這種太陽能電池不但效率更高，還實現了無鉛化_風聞

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編譯／雷鑫宇  審稿／阿淼  責編／張夢

三明治結構的鈣鈦礦材料，能顯著提升穩定性並實現無鉛化。

自2009年鈣鈦礦太陽能電池問世以來，其發展一直倍受科學家關注。鈣鈦礦太陽能電池的效率（28%）比其他類型的太陽能電池效率（15%~18%）高得多。然而，商用鈣鈦礦材料還存在重大缺陷：穩定性差，含有對健康不利的水溶性鉛。

《自然·化學》雜誌近日報道，美國普渡大學化學工程助理教授Letian Dou帶領的團隊開發了一種有機-無機結合的三明治結構鈣鈦礦材料，避免了鉛的使用，並大大提高了穩定性。

Dou説：“新結構非常令人興奮。三明治結構和半導體量子阱非常相似，但它們的生產難度更低，對結構缺陷的耐受性也更好。”

半導體量子阱和超晶格是現代光電子技術的關鍵組件之一。然而，工程師們很難同時實現這類結構的無缺陷外延生長和化學成分、帶結構微調。Dou的團隊採用一種簡單的處理步驟，實現了鈣鈦礦層的層間合併，得到了高穩定性的2D雜化鈣鈦礦。

論文作者、博士後研究人員Yao Gao表示，新型有機-無機混合鈣鈦礦材料不僅具備優越的性價比，還為其他功能混合材料的設計提供了借鑑。

他説：“很多科學家已經證實，太陽能電池是能夠非常高效的。在新技術的幫助下，我們可以從本質上提升鈣鈦礦材料的穩定性。此外，不再使用高毒性的鉛，使新材料更加綠色安全，從而能用於生物電子傳感器的製造。”

期刊來源：《自然·化學》

期刊編號：1755-4330 

原文鏈接：

https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q4/new-material-points-toward-highly-efficient-solar-cells.html

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