用透明吸铅膜封装的钙钛矿太阳能电池。信用:北伊利诺伊大学李勋北伊利诺伊大学和美国能源部在科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员报告了一项潜在的突破，这可能有助于加快太阳能电池板中使用的非常有前途的钙钛矿太阳能电池的商业化。在10月28日给《自然可持续性》杂志的一份简短通讯中，科学家们描述了一种具有成本效益的透明胶带状薄膜的开发，这种薄膜可以应用于太阳能电池，并在太阳能电池损坏时捕获99.9%的泄漏铅。
据研究小组称，这种工业用薄膜将有助于缓解健康和安全问题，而不会影响钙钛矿太阳能电池的性能或运行。铅吸收膜的测试包括将受损细胞浸入水中。
“我们实用的方法将潜在的铅泄漏降低到比饮用水标准更安全的水平，”牛化学教授徐涛说，他与NREL国家可再生能源实验室的朱凯共同领导了这项研究。
“我们可以很容易地将我们的铅吸收材料应用到目前用于封装硅基太阳能电池的现成薄膜上，这样就不会破坏现有的太阳能电池制造工艺，”徐补充道。"在太阳能电池生产结束时，薄膜将被层压到太阳能电池上."
太阳能电池是一类新兴的太阳能电池，由于其高功率转换效率(超过25.5%)和低制造成本，被认为是太阳能领域的后起之秀。但PSCs还没有大规模商业化，因为关键挑战依然存在，包括潜在的铅毒性问题。
少量的水溶性铅仍然是高效太阳能电池光吸收层的重要组成部分，它必须能够承受恶劣的天气，才能具有商业可行性。受损电池的大量铅泄漏会引起健康和安全问题。
为了解决这些问题，透明胶带使用铅吸收剂，由标准太阳能乙烯醋酸乙烯酯薄膜和铅吸收材料的预层压层制成。这种胶带可以贴在预制的太阳能电池的两面，就像硅基太阳能电池中使用的标准封装过程一样。
在用于评估这项新技术耐久性的测试中，科学家们将薄膜封装的PSCs暴露在室外屋顶条件下三个月。然后，在太阳能电池浸入水中七天之前，用刀片和锤子来损坏它们。铅吸收带显示出超过99.9%的铅隔离效率。
“钙钛矿太阳能电池对更可持续的未来抱有很大希望，”徐说。“这项工作为减少含铅太阳能电池潜在的铅泄漏提供了一种方便的工业方法，有助于钙钛矿光伏技术的未来商业化。”
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