中国发现超级材料并非你想的那样 知情人曝石墨烯背后隐含的价值

钙钛矿——廉价太阳能电池

成本是可再生能源发展中的最大障碍。太阳能正在变得更加便宜，但使用晶体硅制作太阳能电池的成本和能源消耗依然非常高。可除了晶体硅之外，还有一种可用来制作太阳能电池的替代材料，那就是钙钛矿。

钙钛矿被发现距今已经有超过100年的时间了，但科学家直到现在才开始意识到这种材料的潜力。在2009年，使用钙钛矿制作的太阳能电池具备着3.8%的太阳能转化率。到了2014年，这一数字已经提升到了19.3%。相比传统晶体硅电池超过20%的能效，这或许算不了什么，但这里还有其他两个关键点需要考虑：首先，钙钛矿的能效仅在几年的时间里就得到了大幅的提升，且科学家认为，这种材料未来依然有提升的可能;其二，钙钛矿的成本要低得多。

钙钛矿是由特定晶体结构所定义的一种材料类别，它们可以包含任意数量的元素，用在太阳能电池当中的一般是铅和锡。相比晶体硅，这些原材料要便宜得多，且能被喷涂在玻璃上，无需在清洁的房间当中精心组装。

气凝胶——超轻、超强韧

气凝胶看上去似乎是一种不真实的材料。尽管看上去空虚飘渺，但它却能轻松承受一盏喷灯的热量，或是一辆汽车的重量。如名所示，这是一种液体被空气完全替换的胶体，这也就是为什么它看上去就像是一团烟。气凝胶可由任意数量的物质所制成，包括二氧化硅、金属氧化物和石墨烯。由于空气占了绝大部分比重，气凝胶还是一种绝佳的绝缘体。它的结构也赋予其超高的强韧性。

不过气凝胶也有一个致命的缺陷：脆性，特别是原材料为二氧化硅时。但NASA的科学家已经在实验一种由聚合物所制成的柔性气凝胶，作为太空飞船在穿过大气层时的绝缘材料。将其他化合物加入到二氧化硅气凝胶可增强其柔韧性，再加上本身的轻巧、强韧和绝缘性，这将会使其成为一种不可思议的材料。

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