當(dāng)前,世界正從化石燃料傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能等可再生能源。鈣鈦礦太陽(yáng)能技術(shù)很有前景,但其商業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)是它可能會(huì)將鉛等污染物釋放到外部環(huán)境,造成污染。因此,在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池PSC中找到防止鉛泄漏方法是商業(yè)化關(guān)鍵的一步。
為此,日本沖繩科技研究所研究生大學(xué)探索向PSC添加保護(hù)層的封裝方法,以了解哪些材料最能防止鉛泄漏。他們將不同材料封裝的電池暴露在各種條件下,旨在模擬現(xiàn)實(shí)中將遇到的天氣狀況,包括極端天氣下可能發(fā)生的最大鉛泄漏。接著,他們用酸性水沖洗電池,模擬雨水將泄漏的鉛沖刷到環(huán)境中。他們利用質(zhì)譜學(xué)分析酸雨,發(fā)現(xiàn)采用環(huán)氧樹(shù)脂層的電池,其鉛泄漏量最小——較其他材料低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
為此,他們得出的結(jié)論:在所有情況下,如陽(yáng)光、雨水、溫度變化和極端降雨等,環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)最好,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他封裝材料。
環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)如此之好,歸功于它的“自我修復(fù)”特性。當(dāng)外界破壞其結(jié)構(gòu)后,聚合物在陽(yáng)光照射下會(huì)部分改進(jìn)原來(lái)的形狀,限制了電池內(nèi)部鉛泄漏量。這種自愈性使環(huán)氧樹(shù)脂成為未來(lái)光伏產(chǎn)品的封裝層。