据外媒报道，科学家发现，咖啡因可以使传统太阳能电池更有效地将光转化为电，使其成为一种有前景的替代品。根据加州大学洛杉矶分校和中国太阳能公司Solargiga Energy的研究人员的说法，这始于他们早上喝咖啡时开的一个玩笑。“有一天，我们在讨论钙钛矿太阳能电池，这位同事说，‘既然我们需要喝咖啡来补充能量，钙钛矿呢？他们需要一些咖啡吗？’因此，研究团队回忆说，咖啡中的咖啡因是一种生物碱化合物，其分子结构可以与钙钛矿材料的前体相互作用al结构，并且可以在这种类型的太阳能电池中形成光收集层。此前，为了提高这些太阳能电池的热稳定性，研究人员试图通过引入二甲基亚砜等化合物来增强钙钛矿层，但一直难以提高电池的效率和长期稳定性。没有人尝试过咖啡因。研究小组意识到他们的想法可能有一定的有效性，于是开始了进一步的研究。他们在40个太阳能电池的钙钛层中添加了咖啡因，并使用红外光谱法通过红外辐射识别化合物，以确定咖啡因是否成功地与这些物质结合。经过进一步的红外光谱测试，他们发现咖啡因中的羰基与铅离子相互作用，形成“分子锁”。分子锁定增加了薄膜结晶过程中的活化能，提供了具有优先取向的钙钛矿薄膜，提高了电子性能，减少了离子迁移，并将太阳能电池的效率从17%提高到20%以上。当材料被加热时，它会继续产生分子锁，这有助于防止热损伤，并大大提高电池的性能和热稳定性。咖啡因独特的分子结构只允许它与钙钛矿前体相互作用，因此这种太阳能电池在市场上可能更有优势。与硅电池相比，钙钛矿太阳能电池更便宜、更灵活。此外，它更容易生产，并且可以使用基于溶液的前体而不是固体晶体锭来制造钙钛矿电池。研究人员认为，咖啡因可能会推动钙钛矿太阳能电池的大规模生产。
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