js金沙国际_金沙国际唯一官网

热门关键词: js金沙国际,金沙国际唯一官网
来自 生命科学 2020-03-24 08:45 的文章
当前位置: js金沙国际 > 生命科学 > 正文

北京大学研究人员开发新型单线太阳能电池

染料敏化太阳能电池还具有不错的光电转换效率,每根线的转换效率为1.6%。虽然离染料敏化太阳能电池标准转换率还有很大的差距,但是通过改善线路设计可以大幅提升转换率。

染料敏化太阳能电池是一种模仿光合作用原理的太阳能电池,主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂和导电基底等几部分组成。其因原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单,在规模化工业生产中具有较大优势,对保护人类环境具有重要意义。

新型太阳能电池的质量较传统硅基电池更轻,柔韧性更好,为光伏发电技术的应用开创了一条新的道路。染料敏化太阳能电池不仅具有轻便、效率高的特点,而且生产成本低廉。北京大学工学院教授曹安源及其同事研发的新型单线太阳能电池将大大扩大染料敏化太阳能电池的应用范围,未来或用于大规模太阳能阵列。

同时,西沃拉预计,采用氧化铁作为半导体材料的串联电池技术,其转换效率最终将能够达到16%,同时成本也将会很低廉,这是该技术的最大优势。如果能够以廉价的方式成功储存太阳能,这项发明将能够大幅度增加人类利用太阳能的力度,可成为利用可再生能源的一种可靠方式。

染料敏化太阳能电池是一种新型薄膜太阳能电池,生产成本低廉,制作过程简易,利用相对简单的电化学处理就能制备。染料敏化太阳能电池本身结构简单,由沉浸在电解质中的阳极和阴极构成。染料敏化太阳能电池的阳极通常都是由染料化合物和二氧化钛构成,前者吸收太阳光,产生自由的正负电荷;后者作为导体使电荷向各自的电极流动,产生电流。

1991年,瑞士洛桑理工大学教授格兰泽尔在染料敏化太阳能电池领域取得重大突破,成功研制出可利用水直接生产氢气的太阳能电池。此后科学家们一直致力于研究低成本、高转换率且能规模化生产的染料敏化太阳能电池。

曹安源教授及其同事通过将钛线包裹在涂有染料的二氧化钛管上,大大缩减了染料敏化太阳能电池的尺寸。作为负极,外面还裹有一层纳米碳网管。碳纳米管具有很强的导电性,并且具很高的透明度,这些优点使其成为理想的吸光材料。

西沃拉指出,他们研制的设备中最昂贵的部分是玻璃面板。目前新设备的转换效率依然较低,仅为1.4%至3.6%,但该技术潜力很大。研究小组还致力于研制一种简易便捷的制作工艺,比如利用浸泡或擦涂的方式制作半导体薄膜。西沃拉说:“我们希望未来几年内将转化效率提高到10%左右,生产成本降为每平方米80美元以下。如果能实现此目标,就能较传统的制氢方法更具竞争力。”

本文由js金沙国际发布于生命科学,转载请注明出处:北京大学研究人员开发新型单线太阳能电池

关键词: