当前,世界正从化石燃料传统能源转向太阳能等可再生能源。钙钛矿太阳能技术很有前景,但其商业化面临的挑战是它可能会将铅等污染物释放到外部环境,造成污染。因此,在钙钛矿太阳能电池PSC中找到防止铅泄漏方法是商业化关键的一步。
为此,日本冲绳科技研究所研究生大学探索向PSC添加保护层的封装方法,以了解哪些材料最能防止铅泄漏。他们将不同材料封装的电池暴露在各种条件下,旨在模拟现实中将遇到的天气状况,包括极端天气下可能发生的最大铅泄漏。接着,他们用酸性水冲洗电池,模拟雨水将泄漏的铅冲刷到环境中。他们利用质谱学分析酸雨,发现采用环氧树脂层的电池,其铅泄漏量最小——较其他材料低几个数量级。
为此,他们得出的结论:在所有情况下,如阳光、雨水、温度变化和极端降雨等,环氧树脂表现最好,远远优于其他封装材料。
环氧树脂表现如此之好,归功于它的“自我修复”特性。当外界破坏其结构后,聚合物在阳光照射下会部分改进原来的形状,限制了电池内部铅泄漏量。这种自愈性使环氧树脂成为未来光伏产品的封装层。