密歇根理工大学的最新研究显示,石墨烯是一种很有前途的新型纳米材料,它可能能够大幅提高下一代太阳能电池板的效率。
石墨烯是二维的单原子厚的碳原子蜂窝。由于其独特而激进的特性,它是一种被大肆宣传的材料,因此有可能在各个领域实现巨大的创新并提高效率。近年来,CleanTechnica在石墨烯上发表了许多故事。
它最有趣的特性之一是其导电性,这使其成为下一代光伏(PV)太阳能电池的重要组成部分。
染料敏化太阳能电池使用普通且相对便宜的材料,使其比基于硅和薄膜技术的太阳能电池便宜。但是它们在将光转换为电能方面不如硅基电池那样好。
在染料敏化太阳能电池中,光子将电子从染料中撞到二氧化钛薄层中,然后将其中继到阳极。研究人员发现,在二氧化钛中添加石墨烯可提高其电导率,使电路中的电流增加52.4%。
材料科学与工程学教授胡云航说:“石墨烯片的出色导电性使其能够充当桥梁,加速电子从二氧化钛到光电极的转移。”
研究人员还创造了一种“相当简单的方法,用于制造嵌入石墨烯的二氧化钛薄片。它首先制成氧化石墨粉末,然后将其与二氧化钛混合形成糊状物,然后将其铺展在基板(例如玻璃)上,然后高温烘烤。”
胡说:“它很便宜,而且很容易准备。”但是,并非只有任何食谱都可以。他说:“如果使用过多的石墨烯,它将吸收太阳能电池中的光并降低其效率。”
研究人员在3月12日至14日在开罗举行的美国-埃及太阳能系统联合研讨会上发表了关于他们的工作“太阳能电池的石墨烯”的演讲。它由美国化学学会石油研究基金和美国国家科学基金会资助。
来源和图片:密西根理工学院
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