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

 這是第二個主要的研究由于人類頭發衍生碳點作為多功能材料。去年,副教授Prashant聲納領導的一個研究組,包括材料科學研究中心研究員Amandeep辛格Pannu,頭發碎片變成碳nanodots通過分解頭發然后燃燒在240攝氏度。 在這個研究中,研究者表明,碳點可以變成靈活的顯示,可用于未來的智能設備。

 在這個新的研究中,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鈣鈦礦太陽能電池出于好奇。 王教授的研究小組曾發現,納米碳材料可以用來提高細胞的性能。碳點的溶液添加到后使鈣鈦礦的過程中,王教授的研究小組發現的碳點形成一層波動鈣鈦礦鈣鈦礦晶體的碳點包圍。

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

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

 國際空間站是由四個太陽能電池陣列,可以產生高達120千瓦的電力。 但是空間pv的現有技術的缺點之一是有效載荷的重量,讓他們在那里。而鈣鈦礦將更輕,研究人員的一個挑戰是發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,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昆士蘭科技大學的材料科學中心的理解在極端環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。“我很樂觀給多少這種技術改善了到目前為止,”王教授說。