記者26日從西北工業大學獲悉，科研團隊研究出以一種多功能的離子液體作為溶劑，替代傳統有毒有機溶劑，制備鈣鈦礦光伏材料，具有穩定性高、制備工藝簡單等優勢。相關研究成果解決了傳統鈣鈦礦光伏材料制備中的世界性難題，實現了光伏領域重大突破。
目前，全球以“光伏”為代表的可再生能源產業鏈駛入發展快車道。其中，鈣鈦礦光伏“功不可沒”，相比傳統太陽能電池板中使用的硅晶體，其不僅更便宜、更輕薄、可變型，同時成本也更低廉、更環保。
但鈣鈦礦光伏材料研究存在許多“痛點”。例如，以甲脒基鈣鈦礦為代表的鈣鈦礦光伏材料非常“敏感”，制約了其量產。
中國科學院院士黃維團隊致力于鈣鈦礦光伏材料研究，通過原始創新，解決材料不穩定、光電轉化率不高、工藝制備復雜且污染性較高等“卡脖子”難題。團隊將研究焦點集中在鈣鈦礦光伏材料的制備工藝上。
據介紹，要解決制備工藝的問題，首先要尋找到一種環境友好、物理化學性質穩定、可調和的溶劑，而離子液體溶劑便符合這些條件。將離子液體溶劑引入制備過程后，鈣鈦礦光伏材料的制備過程變得非常簡單，且整個過程完全可以在室溫、空氣中和高濕度的環境下進行，制備的鈣鈦礦材料穩定性和光電轉化率都大大增加。
“離子液體就像是草原上的‘牧羊犬’，在‘羊群’，也就是鈣鈦礦的分子成分中起到發號施令、排兵布陣的作用，穩定隊形后便無聲退出。這個新隊形就是我們想要得到的鈣鈦礦電池的穩定性。”西北工業大學博士研究生晁凌鋒說。
該成果實現了功能導向、擇優設計、綠色無毒、穩定高效的離子液體鈣鈦礦光伏制備技術，為鈣鈦礦太陽能電池的大規模生產利用創造了前提條件。
“未來，沙漠腹地、樓宇外墻、手機等都不再需要傳統電池，只需要一塊更低廉、更清潔，薄如紙張的鈣鈦礦太陽能電池就能夠滿足所需。同時，還可以應用在柔性可穿戴、航天器搭載等重要領域。”晁凌鋒說。(完)
