新发现：咖啡因可以为太阳能电池提供能量

本文摘要：据外媒报导，科学家找到，咖啡因可以让传统太阳能电池更为有效地将光转化成为电能，是一种很有前途的替代品。据加州大学洛杉矶分校（UCLA）和中国太阳能公司SolargigaEnergy的研究人员讲解，这就是指他们早上喝咖啡时进的一个笑话开始的。“有一天，我们正在辩论钙钛矿太阳能电池，同事说道，既然我们必须喝咖啡补足能量，那么钙钛矿呢？他们需不需要来点咖啡呢？”研究小组因此返回想，咖啡中的咖啡因是一种生物碱化合物，所含可与钙钛矿材料的前体相互作用的分子结构。

据外媒报导，科学家找到，咖啡因可以让传统太阳能电池更为有效地将光转化成为电能，是一种很有前途的替代品。据加州大学洛杉矶分校（UCLA）和中国太阳能公司SolargigaEnergy的研究人员讲解，这就是指他们早上喝咖啡时进的一个笑话开始的。“有一天，我们正在辩论钙钛矿太阳能电池，同事说道，既然我们必须喝咖啡补足能量，那么钙钛矿呢？他们需不需要来点咖啡呢？”研究小组因此返回想，咖啡中的咖啡因是一种生物碱化合物，所含可与钙钛矿材料的前体相互作用的分子结构。这种化合物具备尤其的晶体结构，可在该类太阳能电池中构成捉光层。

以前，为了提升这些太阳能电池的热稳定性，研究人员曾尝试过通过引进二甲基亚砜等化合物，来强化钙钛矿层，但仍然无法提升电池的效率和长年稳定性。没有人尝试过咖啡因。研究小组意识到，他们的点子有可能有些道理，开始做到更进一步研究。

他们在40个太阳能电池的钙钛矿层中重新加入咖啡因，并用于红外光谱，通过红外电磁辐射辨识化合物，来确认咖啡因否顺利地与这些物质融合。经过更进一步的红外光谱测试，他们找到，咖啡因中的羰基与铅离子相互作用，构成“分子锁住”。分子锁住减少薄膜结晶过程中的活化能，获取具备优先倾向的钙钛矿薄膜，提高电子性能，增加离子迁入，使太阳能电池的效率从17％提升到20％以上。

材料冷却时，之后产生分子锁住，有助避免热量产生毁坏，大大提高电池的性能和热稳定性。咖啡因独有的分子结构只容许它与钙钛矿前体相互作用，因此这种太阳能电池在市场上有可能极具优势。

相比硅电池，钙钛矿太阳能电池更为低廉、更为灵活性。而且更容易生产，钙钛矿电池能用基于溶液的前体生产，而不是液体晶体锭。

研究人员指出，咖啡因可能会推展钙钛矿太阳能电池的大规模量产。

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