科研团队开发出新型化合物 让光伏效率提高18%
近日,莱斯大学的科研团队开发了一种新型二维涂层的过氧化物化合物,不仅能够在严苛环境下经受更长时间的磨损,更能将光伏效率提高 18%,而且对环保也非常友好。目前光伏市场的优化通常在个位数,因此 18% 的提升是非常可观、惊人的。
该团队成员 Aditya Mohite 表示:“在过去 10 年里,过氧化物的效率已经从大约 3% 飙升到 25% 以上。其他半导体花了大约60年时间才达到这个水平。这就是为什么我们如此兴奋”。这项研究发表在《Nature Nanotechnology》上。 过氧化物是具有立方体晶体格的化合物,是高效的光收集器。它们的潜力多年来一直为人所知,但它们提出了一个难题:它们善于将太阳光转化为能量,但阳光和水分会使它们退化。 化学和生物分子工程以及材料科学和纳米工程的副教授 Mohite 说:“一项太阳能电池技术预计可以工作20到25年。我们已经工作了很多年,并继续使用大块过氧化物,它们非常有效,但不那么稳定。相比之下,二维过氧化物具有巨大的稳定性,但效率不够高,无法放在屋顶上”。 莱斯大学的工程师和来自普渡大学和西北大学、美国能源部国家实验室旗下 Los Alamos、Argonne 和 Brookhaven,以及位于法国 Rennes 的电子和数字技术研究所(INSA)的人合作,在某些二维过氧化物中,阳光能有效地缩小原子之间的空间,提高它们携带电流的能力。 Mohite 说:“我们发现,当你点燃这种材料时,你会像海绵一样挤压它,使各层聚集在一起,以增强该方向的电荷传输。研究人员发现,在上面的碘化物和下面的铅之间放置一层有机阳离子,增强了各层之间的相互作用”。 Mohite 说:“这项工作对研究激发态和准粒子有重大意义,其中正电荷位于一层,负电荷位于另一层,它们可以相互交谈。这些被称为激子,它们可能具有独特的特性。这种效应使我们有机会了解和定制这些基本的光-物质相互作用,而不需要创建复杂的异质结构,如堆叠的二维过渡金属二氯化物”。 分享到:
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