近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所薄膜光學(xué)實驗室使用數(shù)值分析的方法對鈣鈦礦太陽能電池的可持續(xù)性進(jìn)行了系統(tǒng)的建模處理，首次提出了毒性和效率的五維分析，以“Sustainable development of perovskite solar cells: keeping a balance between toxicity and efficiency”為題發(fā)表于Journal of Materials Chemistry A上。

“可持續(xù)太陽能電池”關(guān)系人類健康和實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。多年來，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）一直是研究人員的熱門研究對象，于近期實現(xiàn)了超過25%的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。然而，用于生產(chǎn)PSCs的大多數(shù)原材料都在各國環(huán)境機(jī)構(gòu)的有害物質(zhì)清單上。盡管化學(xué)和物理策略最初嘗試追求低毒的PSC，但這些“綠色”PSC的PCE仍遠(yuǎn)低于其對應(yīng)產(chǎn)品。因此，確定毒性和效率之間的權(quán)衡對于PSC的商業(yè)化已變得突出。

在本項工作中，首先對A, B,X三個位置的組分從性能，毒性，替代性和處理方案的方面進(jìn)行討論。根據(jù)其可持續(xù)潛力，采用多元模型（HSP，PNEC，DNEL）對參與PSC制造的各種溶劑進(jìn)行了建模和評估。研究工作給出了可持續(xù)PSC的可行方案，對指導(dǎo)PSC商業(yè)化具有重要的意義。

鈣鈦礦溶劑分析五維圖及A位陽離子毒性環(huán)境評估

相關(guān)研究得到了國家科技部重點研發(fā)項目、上海市科委、國家自然科學(xué)基金項目的支持。

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