瑞士巴塞尔大学的研究人员正在开发由锌制成的低成本太阳能电池,锌是一种廉价而丰富的材料。锌在其自然状态下是一种有趣的灰色,但研究小组已经找到了一种使用它来制造彩色染料的方法,这可能会导致下一代廉价的染料敏化太阳能电池。
为低成本太阳能铺平道路
在过去的几年中,使用染料来提高太阳能电池的效率一直是研究的主题,但是直到现在,锌还是被人们忽略了。首席研究员埃德·康伯特(Ed Contable)承认,“大多数化学家都认为锌是一种'无聊'的元素”,因为大多数衍生自锌的化合物都是相对无色的。
染料敏化太阳能电池的便宜基础
根据巴塞尔大学,钌染料用于典型的染料敏化太阳能电池。然而,钌是一种“过渡金属”,与铂具有某些共同特征,包括天价。
钌的当前价格约为每公斤3500瑞士法郎,研究团队已开始尝试仅7.5瑞士法郎的铜替代品。基于这些实验的成功,他们寻找了一种更便宜的替代品,并以1.8法郎的价格购买了锌。
将两个步骤合而为一
除了使用锌这种新材料外,巴塞尔团队还脱离了通常用于制造染料敏化太阳能电池的常规制造工艺。他们开发了一种合成锌基染料的方法,而不是单独制造染料,而是在将锌附着到二氧化钛的微小颗粒上的过程中。
二氧化钛的作用就像半导体一样,它接受染料吸收的电子。
在研究的这个阶段,新太阳能电池的转换效率还很低,因此巴塞尔团队为此进行了工作。
二氧化钛救援
如果二氧化钛敲响了钟声,那是因为它是另一种廉价,丰富的材料(广泛用于油漆和牙膏等),一直在帮助将新的清洁技术推向实验室,推向现实世界。
二氧化钛也用于氢燃料电池,可用于中和污染物,例如铝业巨头美国铝业公司为建筑物制造的“防污染”涂料和公司开发的防污染道路表面。 Pureti。
图片:由Ed Constable /巴塞尔大学提供
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