每日熱聞!光伏電池大突破：新型鐵電無鉛材料有望使制造更簡便、成本更低

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太陽能電池板需要將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，而其中就需要電場來將正電荷與負電荷分開。有鑒于此，制造商們通常會花費大量資金在太陽能電池的每一層上摻雜相關化學物質(zhì)。

勞倫斯伯克利國家實驗室的新研究則提供了一種全新的簡便方法。據(jù)稱，這種新型鐵電材料在實驗室中由三溴化銫鍺（CsGeBr3或CGB）制成，為制造太陽能電池器件提供了一種更簡單且成本更低的方法。這項研究結果已于近期發(fā)表在了《科學進展》雜志上。

研究人員表示，“這種新的鐵電材料為制造太陽能電池設備打開了一扇更方便的大門。與傳統(tǒng)的太陽能材料不同，CGB晶體本身就是極化的，這意味著晶體的一側自然會產(chǎn)生正電荷，而另一側會產(chǎn)生負電荷。所以不需要摻雜任何化學物質(zhì)。”

不僅如此，這種材料還是一種無鉛“鹵化物鈣鈦礦”，這是一種新興的經(jīng)濟實惠且易于制造的太陽能材料。通常，性能最好的鹵化物鈣鈦礦都含有鉛，而鉛會污染環(huán)境并引起公眾健康問題。但上述新材料不含鉛，性能也未受影響。

“想象一下，有這樣一種無鉛太陽能材料，它不僅可以從太陽中獲取能量，而且還具有自然、自發(fā)形成的電場，太陽能和電子行業(yè)的前景非常令人興奮，”研究人員們表示。

還值得一提的是，研究人員發(fā)現(xiàn)CGB的光吸收是可調(diào)的——跨越可見光到紫外光的光譜，這是太陽能電池高能量轉(zhuǎn)換效率的理想范圍。他們指出，在傳統(tǒng)的鐵電體中很少發(fā)現(xiàn)這種可調(diào)性。

研究人員還指出，CGB不僅可以降低太陽能電池的制造成本，還可以用于推進新一代傳感器和對光做出響應的超穩(wěn)定存儲設備。

“我們預計這項研究將為進一步探索這類半導體鐵電材料開辟一條道路，并挖掘出多功能材料（如光鐵電材料）的新可能性。”他們總結道。