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2022 Nano Energy:有效且经济的封装工艺!刚性和柔性钙钛矿光伏器件的毒性问题

标题 具有效率和经济的封装方法

第一作者:李稹/朱宗龙老师课题组

本文亮点

  采用阳离子交换树脂 (CER) 和紫外线树脂的混合物作为封装剂,用于在刚性和柔性钙钛矿的金属面上进行涂层光伏 (PV) 设备以有效捕获泄漏的Pb2+

  因此,在模拟潜在的恶劣天气情况(冰雹撞击后的酸雨、高湿度)的各种条件下,通过CER和Pb2+之间的有效反应,密封剂可以捕获来自降解钙钛矿太阳能电池和模块的90%以上的 Pb2+。从刚性和柔性钙钛矿太阳能组件中浸出的铅可以减少到<5 ppm,这可以成功满足资源保护和回收法案条例 (RCRA) 所需的实验室评估。

  这项工作提供了一种经济有效的策略来解决刚性和柔性钙钛矿光伏器件的毒性问题,以促进其商业化。

研究动机

  钙钛矿太阳能电池潜在的铅泄漏问题对生态系统和人类健康构成严重威胁,成为该技术商业化的严重障碍。为了解决这个问题,香港城市大学任广禹(Alex K.-Y. Jen)和朱宗龙等人开发了一种简便且经济的封装工艺。

本文所用仪器

  • SS-F5

  • QE-R EQE system

研究成果说明

使用含有密封剂的阳离子交换树脂进行封装以防止铅泄漏

图1. CER材料表征

初始 Pb2+ 浓度为 15.0 ppm 时阳离子交换树脂的 Pb2+ 吸附动力学

图2.CER材料抓铅性能

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图3.CER材料对钙钛矿电池的性能影响

通讯作者简介

朱宗龙,香港城市大学助理教授。2010年南京大学本科毕业,2015年毕业于香港科技大学,获得博士学位。2018年6月起任香港城市大学助理教授,主要从事光电功能材料的设计与合成(有机或无机功能材料设计与改性、界面材料调控)及其在光伏器件中应用的相关研究。朱博士目前已在ScienceNat. Nanotechnol., Nat. Commun., Chem. Soc. Rev. J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Adv. Mater.等各类期刊发表相关工作共发表110余篇,H因子达51。

本文关键词:封装、encapsulation、钙钛矿、perovskite、阳离子交换树脂、CER太阳光模拟器、Solar Simulator、Sun Simulator、量子效率、Quantum Efficiency

原文:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106853

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