美华裔博士生觅得制造太阳能电池光膜新法

据美国《星岛[-0.98%]日报》报道，钙钛矿(Perovskite)太阳能电池可以是硅晶太阳能电池的廉价有效替代品。一种新技术有潜力在室温大量生产更薄的钙钛矿薄膜而不损品质。薄膜钙钛矿太阳能电池可用来制造可发电的彩色玻璃窗。由布朗大学(Brown University)一名华裔博士生所领导的研究，找出新方法来制造太阳能电池所用的吸光钙钛矿薄膜。

这新方法利用室温溶剂浸泡来制造钙钛矿晶体，取代现时结晶所用的加热法。这项刊登在皇家化学学会《物料化学期刊》的研究显示，这技术可以在大面积以精准控制生产出高质量结晶薄膜，并可能是大量生产钙钛矿太阳能电池日后的路向。


钙钛矿薄膜是很好的吸光材料，生产成本比一般太阳能电池所用的硅芯片更加低。在短短数年间，钙钛矿电池的光电效率突飞猛进。在2009年出现的首片钙钛矿电池只能有约4%的效率，远比标准硅晶电池的25%为低。但到去年，钙钛矿电池已证明到有超过20%的效率。在表现上的快速改善有巨大潜质，研究人员争相开始在商业成品上采用钙钛矿电池。

制造这薄膜有不同方法，但几乎大部分是要使用热力。钙钛矿的前驱物质化学品溶解在一种液体里，之后涂在一片基质上。加热把溶液移除后，留在基质上的钙钛矿晶体便形成一片薄膜。

布朗大学Padture实验室的Yuanyuan Zhou要找不必加热的方法来制造钙钛矿薄膜，想出使用溶液-溶液抽除法。

利用Zhou的方法，先把钙钛矿前驱物质溶在一种名为NMP的溶剂并涂在基质上，之后取代加热的是把基质浸泡在第二种溶剂乙醚(diethyl ether, DEE)来选择性地抽走NMP溶剂。