由核桃香精制成的钙钛矿太阳能电池可防止铅泄漏

到达地球的太阳能约为1.25亿吉瓦(Gw)。将一年产生的太阳能转换成石油，就等于100万亿吨，是全世界一年使用的石油能源的一万倍。因此，当其中一份咖啡商业广告说“阳光照射到地球30秒足以使整个世界使用48小时的能量”时，就不足为奇了。将该太阳能转换为电能就是太阳能电池能量。最近，POSTECH的研究团队开发了一种环保的有机电子材料技术，以解决环境问题，这种问题可能会在传统钙钛矿太阳能电池的生产过程中发生。

POSTECH研究小组由Park Taiho教授和MS-PhD联合项目的学生Junwoo Lee组成，他们开发了Alkoxy-PTEG，这种空穴传输聚合物可以溶解在薄荷油中，它们在生产高效钙钛矿太阳能电池时应用乙二醇侧链细胞。他们还证实，这种聚合物捕获了老化的钙钛矿太阳能电池中的泄漏铅。

太阳能电池的基本材料是吸收太阳能的光敏层。钙钛矿使用具有晶体结构的材料作为光敏层，其独特的特征是很好地吸收光，这可以通过使用廉价的无机和有机材料来实现。因此，它被称为“下一代太阳能电池”。但是问题在于，太阳能电池中使用的传输层的有机材料在生产过程中使用有毒的化学溶剂，并且会危害环境和人类，因此不能大量生产。另外，钙钛矿中的铅老化时会泄漏。

他们设计并合成了新的聚合物，以便可以将它们溶解在薄荷油(3-甲基环己酮)或核桃芳香食品添加剂(2-甲基苯甲醚)中，以替代以前使用的有毒化学物质。这使绿色工艺成为可能。

研究团队使用薄荷油作为溶剂处理钙钛矿型太阳能电池，不添加任何化学添加剂，当使用核桃香精食品添加剂时，太阳能电池的效率分别达到19.9%和21.2%。此外，传统的钙钛矿太阳能电池的缺点在于，由于其对湿气弱，因此稳定性低，并且当有水时其光电转换效率急剧降低。然而，新开发的聚合物克服了该缺点。研究小组证实，经过30天后，它们保持88%的效率，并表现出很高的稳定性。

同时，他们进行了磁共振分析，并确认老化的钙钛矿太阳能电池中的乙二醇侧链保持铅的中等强度。他们最终完成了多功能保持运输聚合物的开发，该聚合物可以进行环保型溶剂处理并防止铅泄漏。换句话说，他们保持铅泄漏而不会破坏钙钛矿的结构。他们的成就有望解决由铅泄漏引起的环境污染问题，铅泄漏是钙钛矿太阳能电池的一个长期问题。

进行这项研究的Junwoo Lee说：“当我们在生产过程中使用绿色溶剂并用聚合物防止老化的钙钛矿太阳能电池产生的铅时，我们就可以解决高效钙钛矿太阳能电池的环境问题并批量生产。”暗示其可能的商业化。

Taiho Park教授还评论说：“我们的研究表明，钙钛矿太阳能电池是世界上效率最高的，经过了环保工艺，没有添加任何有毒物质。我们希望这可以解决传统钙钛矿太阳能电池中铅泄漏的问题。危害人体或引起环境问题的细胞。”

这项研究得到了科学和信息通信技术部资助的全球前沿项目高级软电子中心的支持。他们的工作已经发表在高级能源材料的在线版本上，该材料是能源领域最著名的期刊，受到了广泛关注。

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