石墨涂层使钙钛矿太阳能电池防水为制氢铺平道路

来源：盖世汽车

据外媒报道，英国巴斯大学（University of Bath）的研究人员，将一种新型石墨涂层应用于钙钛矿太阳能电池，使其具有防水功能，希望未来能够用这种电池制氢。

目前，市场上常见的大多是硅制太阳能电池，价格贵且非常厚重，限制了使用范围。钙钛矿太阳能电池使用与氧化钛钙相同的3D结构材料，更薄，更便宜，很容易打印到表面。同时能在低光照条件下工作，产生比硅电池更高的电压。它的缺点是在水中工作时不稳定，这是巨大的发展障碍，对于直接用它们生产清洁的氢燃料会有所影响。

巴斯大学可持续化学技术中心的科学家和化学工程师，通过使用石墨防水涂层，解决这一问题。他们采用商用的导热石墨片和介孔碳支架，封装金属卤化物钙钛矿(CsPbBr3)，作为高效廉价的太阳能电池防水方法。然后把涂层钙钛矿电池浸入水中，测试防水效果；并利用所收集的太阳能，将水分解成氢和氧。结果，在恒定的模拟太阳光照下，电流高于2 m A cm2，电势为1.23 VRHE的情况下，涂层电池在水下工作了30个小时，比之前的纪录多出10小时。此后，涂层与电池之间的胶合物失效。科学家们打算使用效果更强的胶合物，让电池在更长时间内保持稳定。

在此之前，曾有人用含铟合金，帮助太阳能电池防水，但铟是一种稀有金属，价格昂贵，开采过程不可持续。巴斯团队使用的是市售石墨，成本低廉，比铟更具有可持续性。钙钛矿太阳能电池技术，让人们在经济上更容易负担得起。研究人员试图将钙钛矿电池产生的电压，提高到电解水时所需达到的水平，并且无需额外的电源。为了解决这一挑战，研究小组正在尝试添加催化剂，减少驱动反应所需能量。