蓋世汽車訊 據外媒報導，科學家發現，咖啡因可以讓傳統太陽能電池更加有效地將光轉化為電能，是一種很有前途的替代品。
據加州大學洛杉磯分校（UCLA）和中國太陽能公司 Solargiga Energy的研究人員介紹，這是從他們早上喝咖啡時開的一個玩笑開始的。「有一天，我們正在討論鈣鈦礦太陽能電池，同事說，『既然我們需要喝咖啡補充能量，那麼鈣鈦礦呢？他們需不需要來點咖啡呢？」
研究小組因此回想起，咖啡中的咖啡因是一種生物鹼化合物，含有可與鈣鈦礦材料的前體相互作用的分子結構。這種化合物具有特別的晶體結構，可在該類太陽能電池中形成捕光層。以前，為了提高這些太陽能電池的熱穩定性，研究人員曾嘗試過通過引入二甲基亞碸等化合物，來增強鈣鈦礦層，但一直難以提高電池的效率和長期穩定性。沒有人嘗試過咖啡因。研究小組意識到，他們的想法可能有些道理，開始做進一步研究。
他們在40個太陽能電池的鈣鈦礦層中加入咖啡因，並使用紅外光譜，通過紅外輻射識別化合物，來確定咖啡因是否成功地與這些物質結合。經過進一步的紅外光譜測試，他們發現，咖啡因中的羰基與鉛離子相互作用，形成「分子鎖」。分子鎖增加薄膜結晶過程中的活化能，提供具有優先取向的鈣鈦礦薄膜，改善電子性能，減少離子遷移，使太陽能電池的效率從17%提高到20%以上。材料加熱時，繼續產生分子鎖，有助於防止熱量產生破壞，大大提高電池的性能和熱穩定性。
咖啡因獨特的分子結構只允許它與鈣鈦礦前體相互作用，因此這種太陽能電池在市場上可能更具優勢。比起矽電池，鈣鈦礦太陽能電池更加便宜、更加靈活。而且更容易生產，鈣鈦礦電池可用基於溶液的前體製造，而不是固體晶體錠。研究人員認為，咖啡因可能會推動鈣鈦礦太陽能電池的大規模量產。