#話都給我講就好系列-29-20190427
咖啡因可以提升鈣鈦礦太陽能電池的效率與穩定性？！這可是物理學的大事！
自由行星同盟楊威利提督對此表示欣慰，已經下令把伊謝爾倫要塞庫存的所有咖啡全部倒在要塞外的太陽能板上面，表示這是為了提升雷神之鎚的威力以及要塞的防護能力。對此，要塞事務總監卡介倫少將表示，近期民生用電吃緊，紅茶裡面也有豐富的咖啡因，會一併拿去發電，咖啡因出去，太陽能進來，伊謝爾倫發大財。
奇蹟的楊：OH! NO～～～～～～～～！！！！！
鈣鈦礦太陽電池在2006年問世後，短短幾年間，發電效率大幅躍升，直追目前主流的矽晶太陽電池，而且價格低廉，被視為是再生能源的明日之星。
不過雖然有種種優點，但是鈣鈦礦太陽電池確有一個致命傷：不穩定。在潮濕的環境下很容易分解而壽終正寢。加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊，4月25日在期刊「Joule」上面發表了一篇文章「Caffeine Improves the Performance and Thermal Stability of Perovskite Solar Cells」（咖啡因改善了鈣鈦礦太陽電池的效率與熱穩定性），指出在鈣鈦礦製程中加入咖啡因，可以與其中的鉛離子產生「分子鎖」（molecular lock）效應，此效應提高了鈣鈦礦薄膜開始反應所需的最小能量，將發電效率從17%提升到20%，此外，這個分子鎖在高溫下也能持續存在，能夠防止結構破壞。
研究團隊表示，這個成果有可能促進鈣鈦礦太陽電池的商業化大量生產。
對於這個一般人會覺得有趣也有點意外的結果，中原大學物理系的 張勝雄 （Sheng Hsiung Chang）教授表示：一開始大家使用的鈣鈦礦材料是 (CH3NH3)PbI3，CH3NH3陽離子容易與水氣、氧氣反應而變質，因此鈣鈦礦太能電池有穩定性較差的缺點。2015年開始，許多化學家使用不同的陽離子取代CH3NH3，希望能改善穩定性的問題。咖啡因小分子少部分取代CH3NH3肯定不是甚麼意外，而是基於化學家對於小分子的理解。所以其實科學的進展，都有一定的脈絡可循。
咖啡因除了是物理學家大腦裡不可或缺的「耗材」之外，原來也是再生能源的重要材料，希望以後科技部可以允許核銷這個品項，超重要的！
Science Daily 報導：https://www.sciencedaily.com/releas…/2019/…/190425115639.htm
Joule 論文：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30173-4…
#超中二物理系主任雜記
#鈣鈦礦太陽電池
#咖啡因
#等我征服世界就把太陽能光電列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之弐拾九
圖一：左：自由行星同盟「不敗的魔術師」楊威利提督，右：銀河帝國神聖不可侵犯萊因哈特皇帝陛下（本文其實與他無關，純幫騙點閱）
圖二：左上：咖啡因分子結構。右上：加了咖啡因（黑）的太陽電池效率明顯優於沒有加的（紅）。下：沒加咖啡因的太陽電池撐不到100小時就掛了，有加的可以到1300小時
咖啡因可以提升鈣鈦礦太陽能電池的效率與穩定性？！這可是物理學的大事！自由行星同盟楊威利提督對此表示欣慰，已經下令把伊謝爾倫要塞庫存的所有咖啡全部倒在要塞外的太陽能板上面，表示這是為了提升雷神之鎚的威力以及要塞的防護能力。對此，要塞事務總...