鸿运娱乐-钱取不出来太阳能是全球最大的可再生能源，而且发展迅速。但如果太阳能电池板上有污垢，它们就无法有效工作，但定期清洁它们可能会成为一个耗时的过程。同时由于太阳能电池板通常部署的数量非常之多，雇人去一块块擦拭是不现实的。因此，让它们“自我清洁”是最理想的模式。现在，德国夫琅禾费太阳能系统研究所的研究人员已经在这一概念上取得了巨大的进展。

　　具体而言，该团队创造了一种涂层，可以根据一天中的时间改变其对水的反应，使其能够相当快地去除积聚的灰尘和污垢。其关键成分是氧化钛，在正常状态下，氧化钛会排斥水，形成水滴。然而，当氧化钛暴露在紫外光下时，它的状态会发生变化，变得高度吸水，并会在表面形成一层薄薄的“水薄膜”。

　　研究人员表示，这实际上就形成了一种自洁涂层。白天积聚的灰尘或污垢不能粘附在表面上，因为薄薄的一层水能阻挡它，然后在晚上，“水薄膜”变成水滴落下，并带走污垢。而且，当氧化钛被紫外光激活时，它会破坏有机分子，还可以有效地消毒表面。更值得一提的是，该团队的新涂层可以批量生产，并直接应用于现有的太阳能电池、窗户和其他表面。在测试中，该团队使用一个试验工厂生产了宽30厘米，长20米，厚度只有100微米的薄玻璃卷，氧化钛涂层厚度仅为150纳米。

　　当然，目前还有一些障碍需要克服。研究小组表示，这种薄玻璃仍然非常脆弱，因此，未来的工作将专注于改进这一点，研究使用聚合物薄膜的可能性。

　　除了上面的聚合物薄膜，科学家们还做出了其它尝试，全球各地的科学家们也越来越多地开始了这方面的研究。近期，澳大利亚纳米技术公司为太阳能电池板创造了一种亲水自清洁纳米涂层，据称可以缓解潜在的材料降解，同时还能降低干燥/潮湿环境下光伏发电系统的清洁成本。这种透明涂层由该公司的抗病毒产品开发而来，最初设计目的是抑制太阳能电池板上藻类和地衣的生长。该公司表示，对于部署在热带条件下的太阳能系统来说，藻类生长是一个主要问题，如果不加以控制，可能会导致太阳能模块发电能力损失高达26%的能量。

　　实际上太阳能电池板污染一直是该行业面临的一个主要问题，国际能源机构的光伏发电系统计划此前曾表示，光伏组件污染造成的收入损失每年至少超过32亿美元，且仍然在不断上升，预计这一数字今年将到达60-100亿美元。

　　除了防止藻类生长，这种最新涂层的亲水性和抗静电性能可以抑制沙子、灰尘和所有其他表面污染物附着在面板上。这种涂层的自清洁特性意味着污染物能够被雨水冲走：“与防水涂层不同的是，亲水效果降低了水滴的角度，允许渗透到污染物下面。抗静电又意味着，灰尘和沙子等较大颗粒的污染物会从表面滑落。”这种涂层的独特性质使其同时适用于潮湿和干燥气候下的太阳能系统的自清洁解决方案。此外，它还可以应用于其他领域，比如经常需要处理的船体。

　　太阳能电池是一种可以直接将光能转化为电能的装置，历经了三个阶段的发展：从单晶硅太阳能电池到薄膜太阳能电池，再到钙钛矿太阳能电池。其中，杂化钙钛矿太阳能电池凭借着出色的光电转换效率，引起了能源科学家的广泛关注。

　　自2009年来，钙钛矿太阳能电池的光电转化性能取得突飞猛进的发展。从2009年到2021年，其光电转换效率从3.8%一下子跃升至25.5%，提高了近7倍。当前，钙钛矿太阳能电池的学术研究仍然十分活跃，其产业化前景也非常广阔，这是由于钙钛矿太阳能电池光电转换效率已经接近并部分超过了硅基太阳能电池，并且生产成本远低于后者。

　　此外，传统晶硅电池寿命一般可达到25年，与之相比，诞生于2009年的第一块钙钛矿太阳能电池寿命只有3分钟，发展到现在寿命已经超过10000小时。随着钙钛矿太阳能电池性能取得突破性进展，人们越来越认识到，电池的长期稳定性是决定其能否大规模商业化应用的因素。那么是什么在影响钙钛矿太阳能电池的稳定性？

　　由于钙钛矿材料组分元素之间具有弱键合作用，使得钙钛矿易于分解，也造成钙钛矿电池稳定性降低。在正常的工作条件下，钙钛矿材料在受到光照、温度、水、氧等作用的影响会发生离子移动，从而产生大量结构缺陷，并最终发生分解。其中，经过分解游离的离子还会与电子传输层、空穴传输层或者电极层相互作用，进一步破坏光生电荷分离和提取能力，从而导致整体钙钛矿光电器件效率显著降低并无法保持稳定的器件性能。

　　为解决这一难题，目前多是通过界面钝化、界面修饰（疏水处理等）以及封装等方式提高器件对温度、水和氧的稳定性然而对器件的光稳定性研究相对较少，对在钙钛矿光电器件实际工作中不可避免的紫外光对器件的破坏作用尚未清晰了解。要想稳定“柔弱怕晒”的钙钛矿，先要知道太阳光是怎么导致钙钛矿材料降解的。

　　太阳光照射至地球表面其紫外光的辐照强度平均达4.61mW/cm2，尽管有臭氧层的保护可以去除太阳光中的部分波段的紫外光，但是仍有较强的紫外线 nm)可以照射地球表面，其中UVb波段的紫外光破坏能力最强，极易降解钙钛矿，从而影响器件的光电转换效率以及光稳定性（UVb波段的紫外线通常也是导致你晒红、晒伤的元凶）。

　　为缓解紫外线对钙钛矿太阳能电池的影响，目前多采用在光源处添加紫外线过滤器，避免使用具有紫外降解作用的二氧化钛等材料，或者是添加具有上转换性质的材料，吸收或者是过滤光源中紫外波段的光等方式。在实际应用过程中，给太阳光添加紫外滤镜比较困难，因此，科研人员考虑在钙钛矿中添加功能材料来解决这个问题，同时需要考虑所添加材料的功能基团，配位以及光电等性质。

　　确定思路之后，中国科学院化学研究所研究人员利用在紫外光照条件下具有分子异构功能的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为钙钛矿的“防晒霜”引入钙太阳能电池活性层。这一材料不仅可以保护钙钛矿太阳能电池免受紫外线损伤降解，还可以在紫外光照射下通过分子构型转变（指分子中基团或原子在空间分布的几何形状变化，在这之后可以暴露出高活性的功能基团）和缺陷相互作用，从而钝化缺陷。它增强了器件的抗紫外线能力，并将缺陷形成能（即为形成缺陷需要的能量）提高到-1.35eV，也就提高了钙钛矿薄膜的稳定性。含“防晒霜”的钙钛矿太阳能电池表现出23.09%光电转换效率和优异的紫外稳定性。

　　镀膜：钙钛矿的制备工艺与其他薄膜电池类似，需要通过溶液涂布法、溶液喷涂法、气相沉积法等方式，制备高纯度、缺陷少、高覆盖率、致密的钙钛矿层薄膜与传输薄膜，以改善不同层结构之间的电学接触，减少传输过程中的损耗，实现高的电池转换效率。

　　刻蚀：通过多道激光刻蚀，可以构建钙钛矿电池中的电路结构，把多个钙钛矿电池串联成组件。

　　封装：目前的封装技术采用了类似晶硅的技术，主要是替换掉原本晶硅用的EVA胶膜，因为EVA是聚醋酸乙烯酯，它的聚合不可能100%完成，里面一定会存在醋酸的残基，而醋酸会跟胺类反应成氨基酸，所以从原理上EVA不可用在钙钛矿，钙钛矿主要用POE材料。

　　无论是哪种太阳能，都离不开表面镀膜：目前所有的技术方法，都不能很好的解决镀膜膜层均匀性的问题。喷涂法镀膜过程中，喷中心镀膜液富集多，造成花斑；表面刻蚀法因压花玻璃表面成分难以均一，导致刻蚀反应的速度不一致造成膜厚不均匀；即使均匀性辊涂法，受制于玻璃厚薄差、辊道传输抖动等多种因素的制约，也难以达到高精度的一致性。在镀膜均匀性无法进一步提高的情况下，其结果一方面造成组件的色差影响外观，另一方面由于镀膜玻璃各区域透光率不一致造成热斑效应，影响组件的耐久性。

　　针对这一问题，在制备太阳能电池时，一般是需要使用真空镀膜手套箱的：由真空镀膜系统和真空手套箱系统集成而成，可在高真空蒸镀腔室中完成薄膜蒸镀，并在手套箱高纯惰性气体氛围下进行样品的存放、制备以及蒸镀后样品的检测。在手套箱氮气环境里里旋涂钙钛矿前驱液，避免接触水和空气，可以直接通过连接藏舱将制备好的钙钛矿电池传到蒸发舱里，蒸发电极，全程实验都可以做到无水无氧的环境下操作。

　　方腔室自动门热蒸发镀膜机嵌入手套箱内，配套膜厚仪，分子泵，机械泵，4个蒸发源，合理的蒸发源布局，保证每个蒸发源到基片的距离完全一样，提高了成膜质量和均匀性；整套系统由真空镀膜系统和手套箱系统集成而成，可在高真空蒸镀腔室中完成薄膜蒸镀，并在手套箱高纯惰性气体氛围下进行样品的存放、制备以及蒸镀后样品的检测。主要用于太阳能电池钙钛矿、OLED和PLED、半导体制备等实验研究与应用。