太阳能是一种绿色能源，能替代不可再生的传统能源。然而，目前的太阳能电池板需要使用有毒材料作为缓冲层，因而无法循环利用。为此，韩国科学家开发了一种名叫ZTO的新型环保缓冲材料来克服传统材料的缺陷。这项新进展让太阳能电池板得以循环利用，简直是锦上添花。

毋庸置疑，气候变化危机引发的威胁迫在眉睫。鉴于形势紧急，传统能源需加快向可再生能源转型。近些年，太阳能已成为最具前景的可再生能源之一。

目前，韩国仁川国立大学（Incheon National University）的科学家解释了他们在这一领域的最新贡献。这是一项发表在《纳米能源》上的新研究，该研究最初于今年8月10日发表在网上（较12月杂志最终出版要早）。

太阳能电池板由光伏电池组成，一经光照，便会产生激发态电子，也就是电流。现代薄膜太阳能电池由微米或亚微米厚的光电材料层组成，可集成到灵活、轻便的面板中，用于多种基材。但这一过程有局限性。

领导这项研究的JunHo Kim教授表示：“大多数薄膜太阳能电池包含有毒且价格昂贵的元素，这可能会阻碍太阳能电池的应用推广。” 自然界中常见的环保材料易于提取，造价便宜，因此Kim教授和他的团队正致力于利用这种材料生产太阳能电池板。他们观察了由硫铜锡锌矿（一种可吸收光子的天然矿物）制成的环保电池。大多数硫铜锡锌矿电池使用硫化镉制成的缓冲层来优化其性能。尽管这种电池很高效，但镉具有毒性，而且制造这些缓冲层会产生污染，这都是太阳能环保电池不尽人意的地方。

为解决这些问题，研究人员研究了一种很有前景的材料，称作“ZTO 缓冲物”。为进一步提高太阳能电池的效率，他们调整了吸收层（硫铜锡锌矿）和缓冲层（ZTO）之间电子的能级。这促进了电子在两层之间流动，增大了电池的电压，提升了电池的整体性能，能源转化效率高达11.22%。需要注意的是，使用CdS缓冲层的硫铜锡锌矿电池最大转化效率仅为12.6%，这表明了ZTO缓冲层电池的高效。该技术应用在廉价的常见环保材料上，首次产生了如此高的性能。

预计未来几十年，太阳能在可再生能源中的占比会进一步增长，这项研究的重要性也会随之增加。太阳能电池板的需求上涨，以最环保、最廉价的方式获取其组件变得尤为重要。Kim博士和他的团队描述的这一技术帮助我们向这一目标又迈进了一步。

该研究团队的研发愿景是实现未来能源的可再生。Kim教授谈及他们研究发现的应用前景时总结道：“可将环保薄膜太阳能电池安装到建筑物的屋顶和墙壁上，进行近距离发电；同时还可提供车辆（汽车、公交车和卡车）和海上运输工具（小艇和长航程船）所需的部分电能。”