3月26日，《科學》雜志在線發(fā)表了西北工業(yè)大學黃維院士團隊以一種多功能的“離子液體”作為溶劑來替代傳統(tǒng)的有毒的有機溶劑制備鈣鈦礦光伏材料的獨創(chuàng)性研究成果。據(jù)介紹，用這一方法制備的材料具有穩(wěn)定性高、制備工藝簡單等優(yōu)勢。相關研究成果解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備過程中的世界性難題，實現(xiàn)了光伏領域的重大突破。

能源低碳發(fā)展關乎人類未來。目前，全球以光伏為代表的可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈駛入發(fā)展快車道。其中，鈣鈦礦光伏功不可沒。相比傳統(tǒng)太陽能電池板中使用的硅晶體，鈣鈦礦光伏不僅更便宜、更輕薄、可變型，同時也更環(huán)保。因此，鈣鈦礦光伏材料的研究已經(jīng)成為各國科學家追逐的熱點。

科研人員在實驗室制備鈣鈦礦光伏材料。攝影 劉新科

然而，鈣鈦礦光伏材料的研究存在許多“痛點”。例如，以甲脒基鈣鈦礦為代表的鈣鈦礦光伏材料非?！懊舾小?，在空氣中極易發(fā)生相轉變，極大地制約了其量產(chǎn)。

多年來，黃維院士團隊致力于鈣鈦礦光伏材料研究，并逐步將研究的焦點集中在鈣鈦礦光伏材料的制備工藝上。要解決制備工藝的問題，首先要尋找到一種環(huán)境友好、物理化學性質穩(wěn)定、可調和的溶劑。離子液體溶劑便是這種存在。

“離子液體就像是草原上的‘牧羊犬’，在‘羊群’也就是鈣鈦礦的分子成分中起到了發(fā)號施令、排兵布陣的作用，它穩(wěn)定隊形后便無聲退出。這個新隊形就是我們想要得到的鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性。”團隊成員晁凌鋒形象地解釋說。

黃維團隊的這項研究成果實現(xiàn)了功能導向、擇優(yōu)設計、綠色無毒、穩(wěn)定高效的離子液體鈣鈦礦光伏制備技術，為鈣鈦礦太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)利用創(chuàng)造了前提條件。