不含铅的钙钛矿太阳能何时问世？美科学家已找到潜力替代元素

原标题：不含铅的钙钛矿太阳能何时问世？美科学家已找到潜力替代元素 来源：腾讯自选股综合

为了提高转换效率，目前的钙钛矿太阳能电池大多都有添加有毒金属铅，不过现在有科学家发现或许可以用铟（Indium）取代铅，在维持高转换效率的同时，也能提升太阳能电池稳定性与耐湿、热程度，这样一来就能降低铅的含量。

铟是科技产业的关键元素，主要运用在半导体、焊接或是重要透明导电膜 ITO，而铟也可以用来制造薄膜太阳能电池，其中铟是硫化锌矿石的次要成分，锌、铁、铅、铜和矿石精炼的副产物，来源非常广泛。

若铟可以取代有毒物质铅，或许可以缓解人们对钙钛矿安全性的疑问，虽说钙钛矿太阳能电池的铅含量只有少少的 2 公克，远远低于硅太阳能 16 到 18 公克，但不管是市面上其他含铅的产品还是硅晶太阳能板，这些都不易溶解，偏偏钙钛矿电池有着遇水降解问题，一旦太阳能板受损，下雨时铅就会流至自然环境中。

目前常用的钙钛矿太阳能为有机、无机材料杂化而成的钙钛矿电池，纵使转换效率进步飞快，从 3.8 % 跃升到可媲美硅晶太阳能电池，但有机离子易挥发、遇热易衰退的特性，大幅降低电池稳定性。随着钙钛矿太阳能电池加速商业化进展，铅安全性，电池耐热度、耐湿度等稳定性议题将会不断被提及。

为了一探铟的能耐、是否能取代铅，解决太阳能电池的稳定性问题，美国莱斯大学改用热稳定性较高的无机钙钛矿电池碘化铯铅 CsPbI3，加以分析电池缺陷调变（Defect Engineering）后，再添加铟和溴，希望能调控太阳能电池的缺陷特性、降低缺陷密度。

研究结果发现，他们能够在维持效率高的同时，提升材料稳定性，目前研制出的小型电池最高转换效率为 12.04%，开路电压为 1.2V，除此之外，团队表示他们可以在常温环境下制作新型太阳能电池，电池封装后稳定性也长达 2 个月，相较之下过去只能维持短短几天而已。

团队认为，最佳化后新型钙钛矿太阳能电池转换效率可达 20% 。论文主要作者 Jia Liang 表示，与硅晶太阳能电池相比，它具有制造便宜等优势，只需将材料铺在在电池基板上，干燥后即可变成太阳能电池。

Source：科技新报

欢迎关注集邦咨询旗下研究中心