谁能想到太阳能电池居然能像菜一样加料烹调呢?作为未来的理想能源,太阳能既环保又持续,但要把它的效率提上去,一直是科学界的一大难题。这不,有位叫乔纳森·梅杰的英国利物浦大学物理学家,在准备“吃掉”电池时,意外发现了这层薄薄的“调料”——盐。 原来这层盐对电池性能至关重要。虽然二氧化钛便宜好用,但它只能吸收太阳光谱中5%的紫外光,根本用不上占比更多的可见光和近红外光,而且导电性也不高。为了解决这些问题,之前大家常用氯化镉来涂覆电池表面。只需要薄薄地刷上一层,就能把太阳能的转换效率从2%大幅提高到15%。 但氯化镉储量少价格高不说,还有一定毒性,让生产和使用都变得很麻烦。好在科学家发现了另一种材料——氯化镁。这东西是从海水里就能提取的盐,含量比食盐还多。每克氯化镁的成本只有氯化镉的三百分之一。梅杰把它和氯化镉涂在同一个电池上做对比试验,发现效果几乎一模一样。更重要的是氯化镁无毒无害,研究人员可以反复测试来达到最佳效果。 其实在被拿来涂电池之前,氯化镁早就在除冰、做化肥这些领域大显身手了。至于梅杰是怎么想到给电池加点“盐”的?有人猜测他是因为太怀念豆腐的味道。毕竟氯化镁最熟悉的身份就是豆腐的凝固剂嘛。 除了喜欢“吃”盐,太阳能电池似乎还偏爱“吃”辣。最近中国和瑞典的科学家合作搞了个实验:他们往钙钛矿前体里喷洒了一点天然的辣椒素。 别看辣椒素只是一种廉价的添加剂,只要添加0.1%的量进去,电池的转化效率就能从19.1%直接蹿升到21.88%。更神奇的是这种电池还特别稳定:在空气中暴晒800小时后,它的效率居然还能保住90%以上。 研究者分析说这是因为辣椒素让活性物质颗粒膨胀了。这些膨胀的颗粒填补了薄膜中的孔洞缺陷,让电子密度增加了整整一个数量级。想想咱们吃了辣椒后舌头也会肿胀发麻?太阳能电池内部的反应机制或许也是类似的。 话说回来,为什么科学家要往电池上喷辣椒水呢?据说是一次吃饭时不小心打翻酱料碟导致的意外。谁能想到在这个奇妙的化学反应里诞生了这么一个新发现呢?毕竟太阳能电池本身就是各种有机物堆叠的产品嘛。 谁能想到“烹调”太阳能电池这件事竟然能成真?谁又能想到豆腐和辣椒这两种常见的调味料里藏着这么大的科学潜力?这就是科学研究最迷人的地方吧。