中國粉體網(wǎng)訊  鈣鈦礦一般為立方體或八面體形狀，具有光澤，淺色到棕色。它們可用于提煉鈦、鈮和稀土元素。鈣鈦礦常成副礦物見于堿性巖中，有時(shí)在蝕變的輝石巖中可以富集，主要與鈦磁鐵礦共生。一般情況下，大量聚集時(shí)才有開采價(jià)值。

鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu),尤其經(jīng)摻雜后形成的晶體缺陷結(jié)構(gòu)和性能,或可被應(yīng)用在固體燃料電池、固體電解質(zhì)、傳感器、高溫加熱材料、固體電阻器及替代貴金屬的氧化還原催化劑等諸多領(lǐng)域,成為化學(xué)、物理和材料等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

太陽能被認(rèn)為是一種清潔安全、取之不盡用之不竭的理想的可再生能源。當(dāng)前最有效的太陽能利用方式之一是太陽能電池。近年來隨著鈣鈦礦太陽能電池研究的興起，其最高光電轉(zhuǎn)化效率在短短幾年內(nèi)已經(jīng)達(dá)到22.1%。

2016年11月，《自然•材料》雜志上的一篇論文，詳細(xì)報(bào)告了美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校與勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家們的新設(shè)計(jì)，其實(shí)現(xiàn)了18.4%—21.7%的平均穩(wěn)態(tài)效率，以及26%的峰值效率。這些數(shù)字創(chuàng)造了鈣鈦礦太陽能電池的新記錄。

為了解決PSC的穩(wěn)定性問題，研究人員開發(fā)了諸多策略，主要包括以下幾種：

1）器件包裹

這種方法希望在器件表面包裹一層超疏水聚合物材料，達(dá)到阻礙水汽的效果，卻不利于保護(hù)器件在戶外操作時(shí)免遭光化學(xué)和熱應(yīng)力損傷。

2）金屬氧化物代替或者保護(hù)有機(jī)組分

這種策略提高了水汽穩(wěn)定性，卻沒有提高紫外穩(wěn)定性。

3）陽離子引入

Cs為代表的堿金屬元素引入鈣鈦礦材料，提高抗紫外能力，然而空氣穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性還有待考察。

有鑒于此，Science報(bào)道了提高鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性的2項(xiàng)最新進(jìn)展：1）利用氟化光敏聚合物包裹器件；2）在鈣鈦礦晶格中引入銣離子（Rb+）。

《自然》雜志日前對(duì)2017年全球熱點(diǎn)科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了預(yù)測。高效的基于鈣鈦礦的太陽能電池將走出實(shí)驗(yàn)室，投入商業(yè)生產(chǎn)�！蹲匀弧冯s志認(rèn)為這是神奇物質(zhì)。雖然研究人員直到最近才克服了這種電池的主要缺點(diǎn)——包括不穩(wěn)定性和毒性，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。但這種高效的基于鈣鈦礦的太陽能電池自2009年便被看好。2017年晚些時(shí)候，廉價(jià)而薄的太陽能電池將走出實(shí)驗(yàn)室，投入商業(yè)生產(chǎn)。