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可在材料上涂漆或印刷的太阳能电池

时间:2022-03-24 20:16:40 来源:

南加州大学的科学家认为,这种材料是由纳米晶体制成的,可以在表面上涂漆以制造太阳能电池。

如果该团队进入商业市场,那么这种预测就是通往一种廉价,稳定的太阳能电池的途径,这种太阳能电池可以用液体墨水制成,并且可以在透明表面上绘画或印刷。

南加州大学多恩西费大学文理学院化学助理教授理查德·L·布彻奇(Richard L. Brutchey)和南加州大学博士后研究员戴维·韦伯(David H. Webber)为纳米晶体开发了新的表面涂层,该涂层由半导体硒化镉制成。他们的研究本月在国际无机化学道尔顿交易杂志上被刊登为“热门文章”。

Brutchey解释说,太阳能纳米晶体的大小约为4纳米-意味着您可以将超过25,000,000,000的金属钉装在图钉的头部上,然后将它们漂浮在液体溶液中,“就像打印报纸一样,您可以打印太阳能电池。”

第一个问题是液态纳米晶体太阳能电池的制造成本比现有的单晶硅晶片太阳能电池便宜,但在将太阳光转化为电能方面效率不高。第二个问题是将电导通。

Brutchey和Webber解决了液态太阳能电池的第二个关键问题:如何产生一种稳定的,可以导电的液体。

过去,有机配体分子附着在纳米晶体上,以保持其稳定并防止其粘在一起。这些分子还使晶体绝缘,使整个物体在导电时变得很糟糕。

“这是该领域的真正挑战,” Brutchey说。

Brutchey和Webber发现了一种合成配体,该配体不仅可以很好地稳定纳米晶体,而且实际上可以建立连接纳米晶体的微小桥以帮助传递电流。

使用导电解决方案,效率低下既可以通过提高效率来解决,又可以通过应用领域来解决。

团队的建立过程是相对低温的操作。该方法还允许将太阳能电池可以印刷在塑料上而不是玻璃上,而不会出现熔化问题,从而形成可成形为适合任何地方的柔性太阳能电池板。

对于未来的研究,Brutchey说,他计划研究由除镉以外的材料制成的纳米晶体,由于毒性,镉在商业应用中受到限制。“虽然这项技术的商业化还有很长的路要走,但我们看到了一条将其整合到下一代太阳能电池技术中的明确道路,” Brutchey说。

公平地说,对太阳能电池进行涂漆并不是什么新鲜事。新闻发布已经弹出多年了。但是,USC团队已经陷入了根本性的问题,无法控制电源。

USC团队可能会认为涉及了很多年,但传导解决方案可能会立即对市场产生影响。无需注册即可免费阅读论文。

大多数人仍然认为太阳能非常昂贵,这种观点与事实相差不远。但是,如果在大型家庭装潢商店的盒子或工具箱中使用“涂上自己的太阳能电池”,就可以将看法转变为更积极的前景。大规模采用虽然会带来问题。

风力和太阳能以及已经存在的私人发电机给电网带来了频率问题,但是管理人员正在控制功率因数问题。

因此,如果您认为自己有一种很棒的太阳能电池材料仅需要连接,请与USC团队联系。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源:油漆自己的太阳能电池


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