防止鈣鈦礦電池的鉛洩露

2020-12-05 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:一個美國研究團隊使用可吸收鉛的材料製作了鈣鈦礦太陽能電池組正面和背面塗層。研究人員表示該薄膜能夠在電池受損時隔離96%的鉛洩露。

當全球的研究人員都在嘗試開發無鉛鈣鈦礦太陽能電池時，來自美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）的一個研究團隊開發了一項能夠顯著降低這些裝置鉛洩露的技術。

這個NREL團隊表示這項創新是至關重要的，由於如果鉛從建築集成的光伏裝置中洩露，公眾健康會受到很大的潛在威脅。

科學家們聲稱在鈣鈦礦電池的正面和背面使用一款能夠吸收鉛的薄膜，可以解決洩露風險。NREL團隊表示，「在實驗室環境下發生嚴重的太陽能電池損壞，吸收鉛的薄膜能夠隔離96%的鉛洩露。」

薄膜

這一技術是在正面玻璃一側，即透明導電電極上使用一款能與鉛緊密粘合的含膦酸根的透明分子膜，研究人員在發表於《自然》雜誌的《用於鈣鈦礦太陽能電池的裝置內置鉛隔離》文章中如是解釋。電池的背面電極端則使用混合鉛粘合劑的聚合物膜。

文中表示，「當浸入水中時，兩面吸收鉛的薄膜膨脹吸收鉛而不是溶解鉛，從而保持結構的完整性，以便在損壞後收集鉛。」

這個NREL團隊說，他們在試驗中錘擊和粉碎了2.5×2.5cm電池的正面玻璃並使用剃鬚刀片刮壞電池背面。而後，將受損的電池浸入水中。研究人員表示，「薄膜能夠吸收因進水而損壞嚴重的電池釋出的絕大部分鉛。」。

鉛和鈣鈦礦

傳統晶體矽模組的鉛溶出被認為是小問題，因為只是痕量存在，而含鉛量高的鈣鈦礦預計將在兩年內進入量產，其普及對太陽能產業的波及面明顯更大。

晶體矽模組中的鉛為響應我們的全球UP可持續發展計劃，《光伏》雜誌討論了鉛在晶體矽太陽能模組中的使用。

最近幾個月，來自美國普渡大學科學家發現有機-無機混合鈣鈦礦材料或可提升無鉛鈣鈦礦電池的熱穩定性。來自韓國蔚山科學技術院的研究人員聲稱發現一款錫基鈣鈦礦，據說可以在太陽能電池中使用無鉛鈣鈦礦。

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