黃鐵礦的外觀如同黃金，因此也被稱為“愚人黃金”，這種從古羅馬時(shí)代已被人熟知的金屬欺騙了很多人，但現(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)，這種曾經(jīng)“愚弄”了很多人的金屬也有很實(shí)在的用途——制備廉價(jià)高效的太陽能電池。
美國俄勒岡大學(xué)的研究人員日前成功利用黃鐵礦制成了一種全新的化合物，這種化合物能夠大量吸收太陽能，有望應(yīng)用于太陽能電池制造。與傳統(tǒng)的太陽能電池制造材料不同，這種黃鐵礦化合物無毒無害，易于獲取且價(jià)格低廉，如果能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，將為太陽能發(fā)展開辟一條全新路徑。研究人員已將這一成果發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)能源材料》上。
比起其他貴金屬，黃鐵礦本身價(jià)值不大，但近25年來，科學(xué)家始終認(rèn)定這種普通金屬具備的特殊優(yōu)點(diǎn)一定有用武之地，或許未來再稱之為“愚人黃金”將不再合適。
“我們很早就發(fā)現(xiàn)了黃鐵礦能夠很好地吸收太陽能，但在實(shí)際應(yīng)用中始終不得其道。”俄勒岡大學(xué)化學(xué)系教授科茲勒說：“經(jīng)過長時(shí)間的研究，我們發(fā)現(xiàn)將其制成一種特殊化合物能夠很好發(fā)揮其特性，只是要將這些原材料制成太陽能電池還有一些工作要做，但這種材料的潛力毋庸置疑。”
在太陽能研發(fā)的早期階段，黃鐵礦就引起人們的興趣。黃鐵礦能夠吸收大量的太陽能，且儲量豐富，相較其他競爭材料，比如硅，優(yōu)勢明顯，但它的致命缺點(diǎn)是無法有效地將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。
早前科學(xué)家們不知道原因何在，但最新研究已經(jīng)破解了這個難題。由于制造太陽能電池需要大量的熱量，黃鐵礦在這個過程中會分解并形成一些新的物質(zhì)，這些物質(zhì)會阻礙電力的產(chǎn)生。
在此基礎(chǔ)上，俄勒岡大學(xué)的研究人員開始嘗試用黃鐵礦制成新的化合物，在保留黃鐵礦特性的同時(shí)保證其不會因高溫而分解。研究人員成功了，其中之一便是鐵硫化硅。
“從自然界提取的各類元素中，鐵大概是最廉價(jià)的，其次是硅，而硫幾乎是免費(fèi)的。”科茲勒說，“這些化合物穩(wěn)定、安全，并且不會分解，目前看來，似乎沒有什么可以阻止它成為新型太陽能材料。”
這個項(xiàng)目得到了美國政府的大力支持，美國能源部為其提供了300萬美元的研發(fā)資金。目前研究人員正在與其合作的科羅拉多國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)試驗(yàn)，試圖尋找并制造出更加合適的新材料。“這種材料的好處在于，它儲量豐富且成本低廉，最重要的是能夠生產(chǎn)高效太陽能電池，這滿足了太陽能大規(guī)模應(yīng)用的所有條件。”科茲勒說。
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