科學(xué)家用有機(jī)顏料為全新鈣鈦礦太陽能電池設(shè)計帶來穩(wěn)定性
該團(tuán)隊在電池結(jié)構(gòu)中加入了一層喹吖啶酮衍生物,并將這一效率提升至21.1%。更令人印象深刻的是,即使在環(huán)境條件下使用了1000次,該電池仍能保持90%的效率。
據(jù)外媒報道,自從科學(xué)家2009年首次描述了鈣鈦礦太陽能電池以來,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)取得了飛躍式的發(fā)展,在最近的設(shè)計中,效率從4%左右提高到了20%甚至更高的水平。然而,有一個缺點是,這種電池具有不穩(wěn)定性的性能。佛羅里達(dá)州立大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)向解決這個問題邁出了一步,他們采用了一種新的設(shè)計,加入了一種古老的有機(jī)顏料來保持效率。 在過去的幾年里,科學(xué)家已經(jīng)研究了許多有前景的方法來加強鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性。這些方法包括整合笨重的分子,使用小劑量的高強度光,加入石墨烯或受昆蟲眼睛啟發(fā)的構(gòu)造方法。所有這些方法都是為了克服鈣鈦礦太陽能電池的耐久性問題,因為它在環(huán)境條件下會迅速退化。 佛羅里達(dá)州立大學(xué)的團(tuán)隊在這個組合中又增加了一個可能的解決方案,其形式是1958年發(fā)現(xiàn)的一種叫做喹吖啶酮的有機(jī)顏料?茖W(xué)家們正在實驗基于碘化甲基銨鉛的鈣鈦礦太陽能電池,其本身的效率達(dá)到了18.9%。 該團(tuán)隊在電池結(jié)構(gòu)中加入了一層喹吖啶酮衍生物,并將這一效率提升至21.1%。更令人印象深刻的是,即使在環(huán)境條件下使用了1000次,該電池仍能保持90%的效率。事實證明,該電池還具有疏水性,能主動排斥其表面的水。 “顏料豐富,成本低,而且耐用,”研究作者馬必武說!爱(dāng)我們將它們與鈣鈦礦結(jié)合起來時,我們可以生成新的高性能混合系統(tǒng)。這是用舊的和新的,它們一起產(chǎn)生了一些真正令人興奮的東西! 該研究發(fā)表在《Angewandte Chemie》雜志上。 |
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