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柴米油鹽醬醋茶,鈣鈦礦里加頭發!喝茶能發Science,喝咖啡能發Joule

鈣鈦礦里加頭發

在科研一籌莫展的時候會撓頭,強者會把薅下來的頭發物盡其用

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2021年2月,澳大利亞昆士蘭科技大學首席研究員 Hongxia Wang團隊,他們成功將頭發制備成碳量子點,變廢為寶,然后摻入鈣鈦礦,發表了一篇JMCA[1]
做實驗的頭發用量有點多,頭發是從當地理發店收集的。將頭發合成為碳量子點需要經過篩選-烘干-超聲-研磨-提純-溶解等步驟,然后將制備得到的碳量子點混在反溶劑中,旋涂時滴加,退火后得到碳量子點包裹的鈣鈦礦薄膜。
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碳量子點在鈣鈦礦表面形成了一層致密的保護層,鈍化了表面的懸掛鍵,并防止Pb0的產生。對照組鈣鈦礦太陽能電池的穩態輸出效率為18.72%,表面懸掛鍵多,而加了頭發制備的碳量子點效率為20.22%,這充分體現了有頭發的優越性!

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柴米油鹽醬醋茶

除了摻頭發,鈣鈦礦的包容性非常強,還可以加柴米油鹽醬醋茶。
下面這篇Science對比了茶堿、咖啡因、可可堿三種含N比較多的添加劑對鈣鈦礦的鈍化作用[2],最后發現還是喝茶效果最好,效率達到22.6%。
這充分說明“喝茶有益,萬丈紅塵三杯酒,千秋大業一盞茶!”
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喝茶能發Science,喝咖啡也不錯,但是喝咖啡只能發Joule,加入咖啡因效率達到了19.8%[3]
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提神的飲料除了茶和咖啡,當然不能忘記紅牛!紅牛配料有煙酰胺,加入煙酰胺能實現21.7%的效率[4]。(紅牛,超乎你的想象!
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對于吃的,除了巧克力(可可堿),西紅柿也能加到鈣鈦礦里。番茄紅素是西紅柿的重要物質,有抗氧化的作用,番茄紅素加到鈣鈦礦中之后,能夠有效地提高鈣鈦礦電池的抗水氧能力,進而提高穩定性[5]
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除了有益身體健康的番茄紅素,三聚氰胺這種臭名昭著的分子也可以提高鈣鈦礦電池效率[6]。對照組效率只有13.8%,加了三聚氰胺的效率可以達到18.5%。
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柴米油鹽醬醋茶,添加劑太多,不一一列舉。
總 結

似乎含N元素的分子加到鈣鈦礦里,和對照組相比,都能提高器件性能。

希望商業化的光伏電池用不到頭發,也不加柴米油鹽醬醋茶。

參考文獻

[1] Pham N D,Singh A,Chen W,et al.Self-assembled carbon dot-wrapped perovskites enable light trapping and defect passivation for efficient and stable perovskite solar cells[J].Journal of Materials Chemistry A,2021,9(12):7508-7521.
[2] Wang R,Xue J,Wang K-L,et al.Constructive molecular configurations for surface-defect passivation of perovskite photovoltaics[J],2019,366(6472):1509-1513.
[3] Wang R,Xue J,Meng L,et al.Caffeine Improves the Performance and Thermal Stability of Perovskite Solar Cells[J].Joule,2019,.
[4] Ma Z,Zhou W,Huang D,et al.Nicotinamide as Additive for Microcrystalline and Defect Passivated Perovskite Solar Cells with 21.7% Efficiency[J].ACS Applied Materials & Interfaces,2020,12(47):52500-52508.
[5] Dong C,Li X M,Ma C,et al.Lycopene‐Based Bionic Membrane for Stable Perovskite Photovoltaics[J].Advanced Functional Materials,2021,:2011242.
[6] Liu J,Wang D,Chen K,et al.Enhanced photovoltaic performance and reduced hysteresis in hole-conductor-free, printable mesoscopic perovskite solar cells based on melamine hydroiodide modified MAPbI3[J].Solar Energy,2020,206:548-554.

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