據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，咖啡因可以讓傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池更加有效地將光轉(zhuǎn)化為電能，是一種很有前途的替代品。

據(jù)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）和中國(guó)太陽(yáng)能公司 Solargiga Energy的研究人員介紹，這是從他們?cè)缟虾瓤Х葧r(shí)開(kāi)的一個(gè)玩笑開(kāi)始的。“有一天，我們正在討論鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，同事說(shuō)，既然我們需要喝咖啡補(bǔ)充能量，那么鈣鈦礦呢？他們需不需要來(lái)點(diǎn)咖啡呢？”

研究小組因此回想起，咖啡中的咖啡因是一種生物堿化合物，含有可與鈣鈦礦材料的前體相互作用的分子結(jié)構(gòu)。這種化合物具有特別的晶體結(jié)構(gòu)，可在該類(lèi)太陽(yáng)能電池中形成捕光層。以前，為了提高這些太陽(yáng)能電池的熱穩(wěn)定性，研究人員曾嘗試過(guò)通過(guò)引入二甲基亞砜等化合物，來(lái)增強(qiáng)鈣鈦礦層，但一直難以提高電池的效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。沒(méi)有人嘗試過(guò)咖啡因。研究小組意識(shí)到，他們的想法可能有些道理，開(kāi)始做進(jìn)一步研究。

他們?cè)?/span>40個(gè)太陽(yáng)能電池的鈣鈦礦層中加入咖啡因，并使用紅外光譜，通過(guò)紅外輻射識(shí)別化合物，來(lái)確定咖啡因是否成功地與這些物質(zhì)結(jié)合。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的紅外光譜測(cè)試，他們發(fā)現(xiàn)，咖啡因中的羰基與鉛離子相互作用，形成“分子鎖”。分子鎖增加薄膜結(jié)晶過(guò)程中的活化能，提供具有優(yōu)先取向的鈣鈦礦薄膜，改善電子性能，減少離子遷移，使太陽(yáng)能電池的效率從17％提高到20％以上。材料加熱時(shí)，繼續(xù)產(chǎn)生分子鎖，有助于防止熱量產(chǎn)生破壞，大大提高電池的性能和熱穩(wěn)定性。

咖啡因獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)只允許它與鈣鈦礦前體相互作用，因此這種太陽(yáng)能電池在市場(chǎng)上可能更具優(yōu)勢(shì)。比起硅電池，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池更加便宜、更加靈活。而且更容易生產(chǎn)，鈣鈦礦電池可用基于溶液的前體制造，而不是固體晶體錠。研究人員認(rèn)為，咖啡因可能會(huì)推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的大規(guī)模量產(chǎn)。