咖啡因有助于提高咖啡饮用者的能量水平和情绪。但是您知道吗，它还可以提高新一代太阳能电池板的性能?

研究人员报告说，咖啡的主要刺激物提高了钙钛矿光伏电池的效率，这是太阳能的替代方法。当被咖啡因作为支撑时，钙钛矿太阳能电池板的性能可能与它们更昂贵的传统硅材料相当。

该项目得到了加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)和中国投资公司Solargiga Energy的支持。他们在科学杂志Cell中发表了他们的发现。

加州大学洛杉矶分校的研究员薛晶回忆说：“有一天，当我们讨论钙钛矿太阳能电池时，我们的同事王瑞(Rui Wang)说：'如果我们需要咖啡来增强能量，那钙钛矿又如何呢?'”“'他们需要喝咖啡才能表现得更好吗?'”

咖啡因是一种生物碱化合物。它的分子能够与钙钛矿的前体成分相互作用，钙钛矿是基于钙钛矿的太阳能技术的关键材料。(相关：如何构建自己的DIY便携式太阳能发电箱以应对紧急情况。)

咖啡因可提高钙钛矿太阳能电池的性能

钙钛矿是一类具有独特晶体结构的化合物。在钙钛矿太阳能电池中，这些晶体形成一层聚集光以转化为电能的层。

不幸的是，钙钛矿变热时变得不稳定。研究人员试图通过在光收集层中添加化合物来提高其热稳定性。

尽管有改进，但钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性仍远低于传统太阳能电池。但是，没有人试图向他们添加咖啡因。

在构思了将咖啡因与钙钛矿结合在杯咖啡上的想法后，Xue，Wang和其他UCLA研究人员决定在实验室中对其进行测试。他们设置了40个太阳能电池，并在每个单元的层中添加了咖啡因。

通过红外光谱的初步评估表明，咖啡因与钙钛矿形成了化学键。研究人员深入研究了此事。

他们知道咖啡因含有羰基，羰基是与氧原子有双键的碳原子。他们发现这些基团在钙钛矿层中与铅离子结合。

咖啡因和钙钛矿之间的相互作用产生了分子锁，该分子锁提高了薄膜反应所需的最小能量。太阳能电池的效率从17%上升到20%以上。

使便宜且易于生产的太阳能电池更加有效

加州大学洛杉矶分校的研究员王瑞对咖啡因对钙钛矿的吸收速度如此之快感到惊讶。他们的首次尝试立即提高了光伏电池的性能，非常接近他们在论文中报道的最高值。

他和他的同事认为，咖啡因的增效作用仅适用于使用钙钛矿材料作为光收集材料的太阳能电池板。咖啡因分子的特殊结构使其可以与钙钛矿前体键合，但不能与硅键合。

钙钛矿太阳能电池比硅基光伏电池具有多个优势。前者在其构造中使用较便宜的材料并具有更大的灵活性。