當前,世界正從化石燃料傳統能源轉向太陽能等可再生能源。鈣鈦礦太陽能技術很有前景,但其商業化面臨的挑戰是它可能會將鉛等污染物釋放到外部環境,造成污染。因此,在鈣鈦礦太陽能電池PSC中找到防止鉛泄漏方法是商業化關鍵的一步。
為此,日本沖繩科技研究所研究生大學探索向PSC添加保護層的封裝方法,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,旨在模擬現實中將遇到的天氣狀況,包括極端天氣下可能發生的最大鉛泄漏。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境中。他們利用質譜學分析酸雨,發現采用環氧樹脂層的電池,其鉛泄漏量最小——較其他材料低幾個數量級。
為此,他們得出的結論:在所有情況下,如陽光、雨水、溫度變化和極端降雨等,環氧樹脂表現最好,遠遠優于其他封裝材料。
環氧樹脂表現如此之好,歸功于它的“自我修復”特性。當外界破壞其結構后,聚合物在陽光照射下會部分改進原來的形狀,限制了電池內部鉛泄漏量。這種自愈性使環氧樹脂成為未來光伏產品的封裝層。