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据物理学家组织网8月21日(北京时间)报道,美国密歇根理工大学科学家宣称,他们开发出一种低成本阴极材料,能够取代此前在染料敏化太阳能电池生产中所必须的贵金属铂。相关研究在线发表在科技期刊《应用化学(国际版)》上。
染料敏化太阳能电池具有稳定性好、理论效率高、工艺简单、生产过程环境友好等特点,被认为是众多新型太阳能电池技术中最有前途的一种。以它为基础的柔性太阳能电池因柔性好、质量轻、易大面积生产,更是近年来研究的一大热点。但在大规模推广和应用前,该技术还有诸多障碍需要扫清。贵金属铂便是其中之一。虽然铂在染料敏化太阳能电池的制造中用量不多,但其每盎司1500美元的价格还是在一定程度上推高了最终产品的售价,为大面积推广增加了难度。
为此,负责此项研究的美国密歇根理工大学材料与工程学院教授胡云航(音译)团队,专门研制出了一种能够取代铂的新材料,研究人员称其为蜂窝状3D石墨烯。为制造出这种具有独特结构的石墨烯材料,胡云航团队让氧化锂与一氧化碳发生化学反应,从而生成一种碳酸锂(Li2CO3)和蜂窝状石墨烯的混合物质。而后,再用酸将整个结构中的碳酸锂粒子去除,留下蜂窝状石墨烯。
研究人员发现,这种蜂窝状3D石墨烯具有优良的导电性能,催化活性高,在能量存储和转化方面极具潜力。为证实猜想,他们将染料敏化太阳能电池中的铂电极换成了蜂窝状3D石墨烯电极。在同样的日照条件下的实测结果显示,采用新材料的太阳能电池光电转化效率达7.8%,与使用铂的普通染料敏化太阳能电池的8%极为接近。
胡云航说,合成这种蜂窝状3D石墨烯既不困难也不昂贵,是制造阴极的理想材料。今后还将继续研究,以期进一步提高性能。
万能材料非碳莫属,尤其在石墨烯发明后。碳元素主导了多姿多彩的生命界还不够,还想做人工制品的主角——“管你贵金属,贱金属,贵或不贵的非金属,统统下岗”。请看,声、光、电、力领域前沿的希望之星全是碳材料:碳纤维声膜、石墨烯光敏件、碳基集成电路、石墨烯超级纤维。如果我们的未来世界真的依赖碳质机器,有一点可以放心:不像黄金和白金,乌金是弥漫天地,采撷不尽的。
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2019年3月5日,日本软银集团(SoftBankGroup)和瑞典光伏电池制造商Exeger宣布达成一项协议,由软银投资1000万美元帮助Exeger公司在全球推广其高效电池技术。Exeger公司专注于开发染料敏化太阳能电池(DyeSensitizedSolarCells,DSCs),并促使其商业化,该新型光伏电池可应用于建筑、汽车集成光伏、消费
据日经新闻报道,作为鸿海集团的子公司,夏普计划在2018财年(截止到2019年3月31日)推出染料敏化光伏电池(DSSC)。据报道,夏普尚未决定是自行生产还是外包新型产品,该产品可利用室内弱光进行发电。染料敏化光伏电池的发电效率是现有硅光伏电池的两倍,并且可以采用紧凑的设计,使其适用于物联网设
英属哥伦比亚大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员们正在研究利用卤族元素提高染料敏化太阳能电池的性能。几种染料敏化太阳能电池。WikimediaCommons/Ronaldverasaavedracolombia(bogota)ISE研究人员表示,使用卤族元素有可能将染料敏化电池的转换效率提高25%,因为这些元素在此类电池中的存在能
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