把太阳能电池当食材烹制,加点盐和辣味,这事儿你敢想吗?在眼下急需解决太阳能电池转换效率难题的背景下,一群被折腾得有点“疯”的科学家脑洞大开,干脆把太阳能电池当作食材来对待,直接往上面加料烹煮。没想到,这种看似离谱的尝试竟然取得了惊人的效果。盐的作用其实相当关键。普通的二氧化钛太阳能电池板,由于只能吸收5%的紫外光,同时电导率偏低,导致整体效率只有2%左右。为了打破这个瓶颈,给板子表面涂一层涂层是常见的做法。氯化镉以前就因为能把效率直接提升到15%而颇受青睐,但这种物质储量少且有毒性。后来人们发现,海水中含量丰富的氯化镁是个绝佳的替代品。虽然价格比氯化镉便宜三百分之一,但英国利物浦大学的乔纳森·梅杰发现,把等量的氯化镁和氯化镉涂到板子上后,它们提升效率的效果半斤八两。既然无毒还能反复实验调优,用它来替代就再合适不过了。 除了往板子上撒盐,给太阳能电池加点辣味其实也能让它变得更“带劲”。钙钛矿这种新材料的出现让电池的转化效率有望冲到50%,但现实中碰到的电子过热导致效率下降的问题仍需解决。最近中国和瑞典的联合团队提供了一个新点子——喷洒辣椒素。当他们把0.1%的辣椒素加入到钙钛矿前体中时,发现电池的转换效率从19.1%一下子飙升到了21.88%。更让人惊喜的是,这个“辣版”的电池在空气中暴露800小时后还能保住90%以上的原有效率。原来辣椒素能让活性颗粒膨胀并填满薄膜中的孔洞,把电子密度提升了整整一个数量级。这听起来像是吃了辣椒后舌头发麻的感觉,也许正是因为这种物理作用才让电池变得更高效。 至于这种灵感怎么来的,研究者们没细说。不过听起来挺像发生了意外的“食品事故”——可能是在吃饭时不小心打翻了辣椒酱淋在了电池上。其实太阳能电池本身就是有机物的堆叠物,很多原料本身就有食品级的用途。往上面加这些调料后到底会产生怎样的奇妙反应?谁能说得准呢?这大概就是科学研究最让人着迷的地方吧。