科学家发现新型锰化合物 可使太阳能电池更清洁

用于人工光合作用的智能手机屏幕和催化剂——例如从阳光中生产燃料——通常含有非常稀有的金属。例如，用于有机发光二极管 (OLED) 的铱比金或铂稀有。用于太阳能电池的钌也是最稀有的稳定元素之一。这些金属不仅由于稀缺而非常昂贵，而且在许多化合物中也有毒。

现在，由来自巴塞尔大学的 Oliver Wenger 教授和他的博士生 Patrick Herr 领导的团队首次成功地生产出发光的锰化合物，其暴露于光会引起与钌或铱化合物相同的反应。

与贵金属化合物相比，光能的吸收通常会导致由廉价金属制成的配合物发生更大的变形。结果，化合物开始振动并且大部分吸收的光能丢失。研究人员能够通过将特制的分子成分加入化合物中来抑制这些扭曲和振动，从而迫使锰进入刚性环境。这种设计原理还增加了所得化合物的稳定性及其对分解过程的抵抗力。

使用锰的优势在于，不仅毒性比铱更低，且锰在地壳中的含量是铱的90万倍，因此价格要便宜很多倍。

Wenger说，到目前为止，还没有人成功地制造出含有锰的分子化合物，这种化合物可以在室温下在溶液中发光并具有这些特殊的反应特性。“Patrick Herr 和参与的博士后在这方面确实取得了突破——开辟了贵金属领域以外的新机遇。” 在未来的研究项目中，Wenger 和他的团队希望提高新型锰配合物的发光性能，并将它们固定在适合用于太阳能电池的半导体材料上。其他可能的改进包括锰配合物的水溶性变体，它们可能在用于治疗癌症的光动力疗法中替代钌或铱化合物。

研究结果已发表在《自然化学》杂志上。