EPFL 基础科学学院的 László Forró 教授说：“钙钛矿太阳能电池的太阳能到电能的转化率高得令人难以置信，约为 25%，现在已经接近最好的硅太阳能电池的性能。”“但它们的核心元素是铅，这是一种毒药;如果太阳能电池板出现故障，它会冲刷到土壤中，进入食物链，并导致严重的疾病。”
问题是在大多数卤化物钙钛矿中，铅可以溶于水。这种水溶性和在其他溶剂中的溶解性实际上是一个很大的优势，因为它使钙钛矿太阳能电池板的制造更简单、更便宜——除了它们的性能外，还有另一个好处。但是，当面板破裂或变湿(例如下雨时)时，铅的水溶性会成为真正的环境和健康危害。
因此，必须在铅进入土壤之前将其捕获，并且必须能够回收利用。这个问题引起了大量深入的研究，因为它是监管机构批准大规模商业规模生产钙钛矿太阳能电池的主要障碍。然而，合成非水溶性和无铅钙钛矿的尝试取得了较差的性能。
现在，Forró 的团队提出了一种优雅而高效的解决方案，其中包括使用透明的磷酸盐，它不会阻挡太阳光，因此不会影响性能。如果太阳能电池板出现故障，磷酸盐会立即与铅发生反应，产生一种不能渗入土壤的水不溶性化合物，可以回收利用。这项工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces 上。
“几年前，我们发现廉价且透明的磷酸盐晶体，如土壤肥料中的晶体，可以加入三明治状卤化铅钙钛矿设备的各个部分，如光电探测器、LED 或太阳能电池，”Endre Horváth 说，该研究的第一作者。“这些盐在有水的情况下会立即与铅离子反应，并将它们沉淀成极不溶于水的磷酸铅。”
钙钛矿晶体生长背后的化学家 Márton Kollár 说：“‘故障安全’化学能防止铅离子浸出，并使钙钛矿设备在环境中或接近人类时更安全。”
“我们证明这种方法可用于构建功能性光电探测器，我们建议研究太阳能电池和发光二极管等各种设备的广泛研究人员和研发中心在各自的原型中实施它，”Pavao Andri 补充道? evic，谁描述了敏感的光电探测器。
Forró 总结道：“这是一项极其重要的研究——我想说，是一项核心研究——用于钙钛矿太阳能电池的大规模商业化。”
