提高太陽(yáng)能電池的新進(jìn)方法


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 在發(fā)表的一項研究《材料化學(xué),紅霞王教授領(lǐng)導的研究人員合作副教授Prashant聲納昆士蘭科技大學(xué)的材料科學(xué)中心的顯示碳nanodots可以用來(lái)提高鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池的性能。鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池,一個(gè)相對較新的光伏技術(shù),被視為最好的PV候選人提供低成本、高效太陽(yáng)能發(fā)電在未來(lái)幾年。 他們已經(jīng)被證明是有效的電力轉換效率與當前商用單晶硅太陽(yáng)能電池,但研究人員在這一領(lǐng)域的障礙是讓技術(shù)更便宜和更穩定。與硅電池不同的是,他們創(chuàng )建一個(gè)復合,很容易制造,以及他們靈活的可用于場(chǎng)景如太陽(yáng)能服裝,背包,充電設備上甚至帳篷,可以作為獨立的電源。

 這是第二個(gè)主要的研究由于人類(lèi)頭發(fā)衍生碳點(diǎn)作為多功能材料。去年,副教授Prashant聲納領(lǐng)導的一個(gè)研究組,包括材料科學(xué)研究中心研究員Amandeep辛格Pannu,頭發(fā)碎片變成碳nanodots通過(guò)分解頭發(fā)然后燃燒在240攝氏度。 在這個(gè)研究中,研究者表明,碳點(diǎn)可以變成靈活的顯示,可用于未來(lái)的智能設備。

 在這個(gè)新的研究中,王教授的研究團隊,包括Ngoc Duy Pham博士和Pannu先生與Prashant聲納教授的小組合作,利用碳nanodots鈣鈦礦太陽(yáng)能電池出于好奇。 王教授的研究小組曾發(fā)現,納米碳材料可以用來(lái)提高細胞的性能。碳點(diǎn)的溶液添加到后使鈣鈦礦的過(guò)程中,王教授的研究小組發(fā)現的碳點(diǎn)形成一層波動(dòng)鈣鈦礦鈣鈦礦晶體的碳點(diǎn)包圍。

 “它創(chuàng )造了一種保護層,一種盔甲,”王教授說(shuō)。這保護了鈣鈦礦材料從水分或其他環(huán)境因素,這會(huì )導致傷害的材料。研究發(fā)現,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池覆蓋著(zhù)碳點(diǎn)有一個(gè)更高的能量轉換效率和更大的穩定性比鈣鈦礦細胞沒(méi)有碳點(diǎn)。王教授一直在研究先進(jìn)的太陽(yáng)能電池大約20,與鈣鈦礦細胞和工作因為他們是大約十年前,發(fā)明的主要目標發(fā)展具有成本效益的,穩定的光電材料和設備,以幫助解決全球能源問(wèn)題。我們的最終目標是降低太陽(yáng)能發(fā)電成本,更容易訪(fǎng)問(wèn),持久和光伏設備的輕量級因為當前太陽(yáng)能電池很重,”王教授說(shuō)。鈣鈦礦的巨大的挑戰在該地區的太陽(yáng)能電池是解決穩定設備能夠運行20年或更長(cháng)時(shí)間和制造業(yè)的發(fā)展方法,適用于大規模生產(chǎn)。

 所有的報道,“目前高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池已經(jīng)在受控環(huán)境中水分和氧氣水平極低,與一個(gè)非常小的細胞面積為商業(yè)化幾乎是不可行的。使這一技術(shù)在商業(yè)上可行的,挑戰制造大面積的高效,穩定,靈活,鈣鈦礦以低成本太陽(yáng)能電池板需要克服。這只能通過(guò)深入了解材料特性的大規模生產(chǎn)和工業(yè)兼容條件下。王教授特別感興趣的是鈣鈦礦的細胞可以用于未來(lái)的航天器。

 國際空間站是由四個(gè)太陽(yáng)能電池陣列,可以產(chǎn)生高達120千瓦的電力。 但是空間pv的現有技術(shù)的缺點(diǎn)之一是有效載荷的重量,讓他們在那里。而鈣鈦礦將更輕,研究人員的一個(gè)挑戰是發(fā)展鈣鈦礦細胞能夠應付極端輻射和廣泛的溫度變化在空間——從負185度到150攝氏度以上。王教授說(shuō),解決方案可以十年,但是研究人員繼續在該地區獲得更大的洞察力。目前王教授的研究團隊正在與俄羅斯教授合作Golberg昆士蘭科技大學(xué)的材料科學(xué)中心的理解在極端環(huán)境條件下鈣鈦礦材料的屬性如強烈的電子束輻照和劇烈的溫度變化。我很樂(lè )觀(guān)給多少這種技術(shù)改善了到目前為止,”王教授說(shuō)。


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