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3月26日，《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)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(jī)溶劑制備鈣鈦礦光伏材料的獨(dú)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(guān)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(shí)現(xiàn)了光伏領(lǐng)域的重大突破。

能源低碳發(fā)展關(guān)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?cè)氚l(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(xué)家追逐的熱點(diǎn)。

科研人員在實(shí)驗(yàn)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(diǎn)”。例如，以甲脒基鈣鈦礦為代表的鈣鈦礦光伏材料非常“敏感”，在空氣中極易發(fā)生相轉(zhuǎn)變，極大地制約了其量產(chǎn)。

多年來，黃維院士團(tuán)隊(duì)致力于鈣鈦礦光伏材料研究，并逐步將研究的焦點(diǎn)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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可調(diào)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(duì)形后便無聲退出。這個新隊(duì)形就是我們想要得到的鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性。”團(tuán)隊(duì)成員晁凌鋒形象地解釋說。

黃維團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果實(shí)現(xiàn)了功能導(dǎo)向、擇優(yōu)設(shè)計(jì)、綠色無毒、穩(wěn)定高效的離子液體鈣鈦礦光伏制備技術(shù)，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。