エネルギー科学：ペロブスカイト太陽電池のためのオンデバイス鉛封鎖

ペロブスカイト太陽電池は新たな高効率・低コスト太陽光発電技術であるが、商業化への途上で障害に直面している。デバイスの安定性はかなり改善されているが、鉛の毒性とデバイスからの漏出に伴う潜在的な問題は、まだあまり調べられていない。鉛漏出の可能性は、ペロブスカイト太陽電池を建物一体型太陽光発電に使う際には、環境および公衆衛生のリスクとして認識されることがある。本論文では、デバイスの著しい損傷によって生じる鉛の漏出の96％以上を、オンデバイスで封鎖する化学的な方法を示す。我々は、デバイススタックの前面と裏面を鉛吸収材料でコーティングした。前面のガラス側の透明導電性電極には、鉛と強く結合するホスホン酸基を含む、鉛吸収性の透明分子フィルムを用い、裏面の（金属）電極側には、金属電極と太陽電池の標準的なパッキングフィルムの間に鉛キレート剤を混合したポリマーフィルムを入れた。両側に配した鉛吸収フィルムは、水に浸されると、溶解するのではなく膨張して鉛を吸収するため、構造的完全性が保たれて、損傷後の鉛の回収が容易になる。

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