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低成本的太阳能电池问题解决了

经过阿德里安主教- 2012年5月24日12:55:22 GMT
低成本的太阳能电池问题解决了

太阳能电池板映像;信用:©Shutterstock

美国的研究人员已经解决了20岁的问题低成本的太阳能电池。Grätzel细胞生产便宜,但它有一个主要问题,它泄漏了,所以没有商业上可行。

现在,西北大学的科学家开发了一种新的稳定版本,没有泄漏,没有毒性部分,但仍然具有成本效益。

到目前为止,Grätzel细胞含有染料敏感电解质,该电解质由有机液体产生,该有机液体易于渗出并腐蚀太阳能电池。

与之一样叶绿素在植物中起作用,染料吸收阳光,它转化为电力。

二十年来,研究人员一直在寻找一种延长18个月超过18个月的典型生活的方法,使它们具有商业上可行的。

西北纳米技术专家Robert P. H. Chang邀请化学家Mercouri Kanatzidis解决问题。

化学家使用新的电解质材料,该电解质材料开始作为液体,但是饰面的固体,使得太阳能电池本质上稳定。新的薄CSSNI3化合物由锡,铯和碘组成。

Kanatzidis教授解释说:“GrätzelCell就像具有灯泡的概念,但没有钨丝或碳材料。我们创造了一种强大的新材料,使得Grätzel细胞概念更好地工作。我们的材料是坚实的,而不是液体,所以它不应该泄漏或腐蚀。“

在研究人员团队中,Chung lee博士生博士生,拜盛李的研究生有助于开发新的太阳能电池,并使每月大约1%的性能收益。

完整的研究论文:全固态染料敏化太阳能电池高效率关于改进和持久的太阳能电池发表在了自然杂志。其主要作者是Kanatzidis教授,Charles E.和Emma H. Weinberg艺术和科学学院的化学教授,以及昌教授,专门从事McCormick工程学院的材料科学和工程。来自西北部的嘉庆他是另一个作者。

张教授表示,可以开发太阳能电池,以更好地表现和比现在更有效。它目前的高度为10.2%,而原始Grätzel细胞的最大性能为12%。今天的硅太阳能电池可以转化约20%的阳光。

新的太阳能电池使用纳米颗粒二氧化钛N型和CSSNI3 p型半导体,其具有形成它们之间的连接的单层染料分子。

张教授说,“我们有数百万和数百万纳米颗粒,这给了我们一个巨大的有效表面积,我们用吸光染料涂上所有颗粒。”

单个太阳能电池是半厘米的半厘米半厘米,厚约10微米。将染料涂覆的纳米颗粒填充,并在它们周围流动。以类似于涂料的方式使涂料反应,溶剂蒸发,固体物质留下。吸收太阳并将光子转化为电力的染料在两个半导体之间。

纳米颗粒的直径约为20纳米,其促使表面积并允许颗粒之间的足够的空间用于液体流过并设定。

张教授表示,这只是开发技术的开始,太阳能电池技术中有许多其他应用可以得到改善。下一阶段是建立太阳能电池的大型数组(行)。

美国能源部,国家科学基金会及主动支持西北部的能源与可持续发展研究。

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话题:太阳能