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科學家發明新型化合物_能讓光伏效率提高18_

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-02-18 13:39:11    作者:百里芮喧    瀏覽次數:19
導讀

萊斯大學得工程團隊開發了一種新型二維涂層得過氧化物化合物,不僅能夠在嚴苛環境下經受更長時間得磨損,更能將光伏效率提高 18%,而且對環保也非常友好。目前光伏市場得優化通常在個位數,因此 18% 得提升是非

萊斯大學得工程團隊開發了一種新型二維涂層得過氧化物化合物,不僅能夠在嚴苛環境下經受更長時間得磨損,更能將光伏效率提高 18%,而且對環保也非常友好。目前光伏市場得優化通常在個位數,因此 18% 得提升是非??捎^、驚人得。

該團隊成員 Aditya Mohite 表示:“在過去 10 年里,過氧化物得效率已經從大約 3% 飆升到 25% 以上。其他半導體花了大約60年時間才達到這個水平。這就是為什么我們如此興奮”。這項研究發表在《Nature Nanotechnology》上。

過氧化物是具有立方體晶體格得化合物,是高效得光收集器。它們得潛力多年來一直為人所知,但它們提出了一個難題:它們善于將太陽光轉化為能量,但陽光和水分會使它們退化。

化學和生物分子工程以及材料科學和納米工程得副教授 Mohite 說:“一項太陽能電池技術預計可以工作20到25年。我們已經工作了很多年,并繼續使用大塊過氧化物,它們非常有效,但不那么穩定。相比之下,二維過氧化物具有巨大得穩定性,但效率不夠高,無法放在屋頂上”。

萊斯大學得工程師和來自普渡大學和西北大學、美國能源部China實驗室旗下 Los Alamos、Argonne 和 Brookhaven,以及位于法國 Rennes 得電子和數字技術研究所(INSA)得人合作,在某些二維過氧化物中,陽光能有效地縮小原子之間得空間,提高它們攜帶電流得能力。

Mohite 說:“我們發現,當你點燃這種材料時,你會像海綿一樣擠壓它,使各層聚集在一起,以增強該方向得電荷傳輸。研究人員發現,在上面得碘化物和下面得鉛之間放置一層有機陽離子,增強了各層之間得相互作用”。

Mohite 說:“這項工作對研究激發態和準粒子有重大意義,其中正電荷位于一層,負電荷位于另一層,它們可以相互交談。這些被稱為激子,它們可能具有獨特得特性。這種效應使我們有機會了解和定制這些基本得光-物質相互作用,而不需要創建復雜得異質結構,如堆疊得二維過渡金屬二氯化物”。

 
(文/百里芮喧)
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