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xizisixian金蟲 (正式寫手)
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更便宜的新型太陽能電池-from huanqiukexue.com 已有5人參與
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美國萊斯大學(xué)和中國清華大學(xué)的最新聯(lián)合研究成果表明，碳納米管叢可以取代鉑電極，作為效率更高的電極，應(yīng)用在染料敏化太陽能電池（DSC）之中。 萊斯大學(xué)和清華大學(xué)共同研制的染料敏化太陽能電池中，碳納米管取代了常規(guī)的鉑電極，硫基電解質(zhì)取代了碘電解質(zhì)。研究人員希望這些改進(jìn)能夠使染料敏化太陽能電池性能更好，成本更低。 美國萊斯大學(xué)的材料學(xué)家Jun Lou教授宣布，他們成功研制出一種單層壁納米管陣列，與染料敏化太陽能電池中常用的鉑電極相比，它具有更優(yōu)良的電活性，而成本卻更低。將該碳納米管陣列與中國清華大學(xué)最新開發(fā)的硫基電解質(zhì)聯(lián)合使用，研究人員有望研制出更高效、更耐用的新型太陽能電池，新電池的成本可能只是傳統(tǒng)硅基太陽能電池成本的零頭。 這項研究工作的詳細(xì)情況，由公開發(fā)表在《科學(xué)報告》（Scientific Reports）上。 Lou教授坦言，這種新型的染料敏化太陽能電池比硅基固態(tài)太陽能電池更容易制作，但其工作效率卻不如硅基電池。 “DSC通過染料敏化來工作，比如果汁就是很理想的有機(jī)染料，許多學(xué)生在做演示實驗時都會用到�！比玖衔展庾樱缓筢尫懦鲭娮樱娮邮紫缺患娖魃系难趸伆雽�(dǎo)體材料層捕獲，然后穿過另一個集電器流向反電極。 Lou教授指出，在傳統(tǒng)的染料敏化太陽能電池制造過程中，一般是使用碘基電解質(zhì)。但是碘很容易引起金屬集電器的腐蝕，導(dǎo)致電池使用壽命較短。此外，碘基電解質(zhì)很容易吸收可見光，這意味著可以被利用的光子更少。 因此，清華大學(xué)的研究人員決定，嘗試使用一種幾乎不會吸收可見光的、低腐蝕性的硫基電解質(zhì)，取代傳統(tǒng)的碘基電解質(zhì)，并將其與萊斯大學(xué)研制成功的單層壁碳納米管一起應(yīng)用到太陽能電池中。 Lou教授表示，“碳納米材料是一種多功能的材料。萊斯大學(xué)研究單層壁碳納米管已經(jīng)有許多年了將單層壁碳納米管與硫基電解質(zhì)一起應(yīng)用到染料敏化太陽能電池中，只是該材料的新用途之一。 萊斯大學(xué)和清華大學(xué)都致力于研發(fā)太陽能電池，他們研制的新型太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到了5.25%，這與采用碘基電解質(zhì)和鉑電極的傳統(tǒng)染料敏化太陽能電池最高11%的能量轉(zhuǎn)化率相比，還比較低，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用新型硫基電解質(zhì)和傳統(tǒng)鉑電極的對照組電池。Lou教授表示，新型電解質(zhì)與反電極之間的電阻非常小，已經(jīng)低于歷史記錄。 不過，還有很多工作要做。Lou教授說：“碳納米管與集電器之間的接觸電阻仍然非常大，碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷對性能的影響也有待深入研究。但是我相信，只要我們優(yōu)化好各種因素，我們就能制造出成本非常低廉的高效率太陽能電池。它最大的優(yōu)勢就在于制造成本非常低，從而有望成為硅基太陽能電池的替代品�！� |
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