下一代太陽能電池的無毒替代品

研究人員已經證明，鉛的無毒替代品如何構成下一代太陽能電池的基礎。

來自劍橋大學和的一組研究人員已經使用理論和實驗方法來證明鉍如何在低碳鋼中使用。鉍是周期表中鉛旁邊的所謂“綠色元素”。成本太陽能電池。他們的研究結果發表在《先進材料》雜志上，表明含鉍的太陽能電池可以復制使鉛基太陽能電池具有非凡性能的特性，但無需擔心毒性。另一個研究小組的后來計算表明，鉍基電池可以以高達22%的效率將光轉換為能量，這與目前市場上最先進的太陽能電池相當。

我們看到的大多數太陽能電池覆蓋的區域和屋頂都是由硅制成的。盡管硅在將光轉換成能量方面非常高效，但其“缺陷容差”卻非常低，這意味著硅需要具有很高的純度，使其生產需要大量能源。

在過去的幾年中，研究人員一直在尋找性能與硅相似或更好的材料，但不需要如此高的純度，從而使其生產成本更低。這些新材料中最有前途的一組稱為混合鹵化鈣鈦礦，看來有望在太陽能領域掀起一場革命。

鈣鈦礦太陽能電池不僅便宜且易于生產，而且在短短幾年內就已經變得幾乎與硅一樣節能。然而，盡管鈣鈦礦型太陽能電池具有巨大的潛力，但由于其化學結構不可或缺，因此在科學界也頗有爭議。鈣鈦礦太陽能電池中所含的鉛是否對人類，動物和環境構成明顯風險，目前尚在爭論中，但是，一些科學家現在正在尋找無毒材料，這些材料可以替代鈣鈦礦太陽能電池中的鉛而不會對性能產生負面影響。