新型化合物可提高太阳能电池板的效率,促进可再生能源发展

近日 , 西弗吉尼亚大学的研究人员创建了一种新的化合物 , 为可再生能源铺平了道路 。该化合物是光敏剂 , 这意味着它在光的存在下会促进化学反应 , 可提高太阳能电池板的效率 。

新型化合物可提高太阳能电池板的效率,促进可再生能源发展

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西弗吉尼亚大学的研究人员创建了一种新的化合物 , 为可再生能源铺平了道路 。图片来源:西弗吉尼亚大学
这项研究于3月16日发表在《自然化学》上 , 由化学助理教授卡斯滕·米尔斯曼(Carsten Milsmann)的实验室的研究人员进行 , 并获得了美国国家科学基金会职业奖 。
这些技术目前依靠铱和钌等贵金属发挥作用 , 但是世界上这些材料的供应仍然有限 , 这使得它们不可再生 , 难以获取且价格昂贵 。
“我们注意到 , 研究钛和锆等较丰富的金属的工作很少 , 因为它们通常不易加工 。贵金属一直是首选元素 , 因为它们的良好化学性质使其更易于加工 。使用和研究 , 这主要是在野外完成的 。”米尔斯曼说 。“我们希望改变这种状况 。”
米尔斯曼的化合物由锆制成 , 锆的含量更为丰富且易于获取 , 因此是一种更具可持续性和成本效益的选择 。该化合物还可以在多种条件下保持稳定 , 例如空气 , 水和温度变化 , 使其易于在各种环境中使用 。
由于该化合物可以将光转换为电能 , 因此可以用于创建更高效??的太阳能电池板 。太阳能电池板通常使用硅制成 , 并且需要最小的光阈值才能收集和存储能量 。
长期以来 , 研究人员一直在探索染料敏化设备的替代方案 , 该设备使用有色分子在弱光条件下收集光并起作用 , 而不是使用硅 。
另外一个好处是 , 这还可以生产半透明的组件 , 迄今为止 , 必要的染料在很大程度上依赖于贵重的钌材料 , 但米尔斯曼的新化合物将来有可能取代它 。
米尔斯曼说:“ 大多数太阳能电池板的问题在于 , 它们在阴天时不能很好地工作 。它们效率高 , 价格便宜 , 使用寿命长 , 但它们需要强光条件才能有效发挥作用 。”
“解决这一问题的一种方法是制作染料敏化版 , 其中有色化合物吸收光以在任何天气条件下产生电能 。将来 , 我们可以设计产生能量的建筑物 , 从本质上讲 , 可以使建筑物的外立面(包括其所有外墙)窗户 , 进入发电厂 。”
另一方面 , 该化合物还可以用于有机发光二极管 , 该有机发光二极管将电能转换为光 , 从而基本上颠倒了太阳能电池板的功能 。该特性使复合物成为生产更高效的手机屏幕的潜在光源 。
【新型化合物可提高太阳能电池板的效率,促进可再生能源发展】

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