发布网友 发布时间:2024-07-03 23:24
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热心网友 时间:2024-07-04 13:27
美国能源部的布鲁克海文国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科研团队取得突破,研发出了一种新型透明薄膜,该薄膜能高效吸收光线并转化为电能。这种创新材料由半导体和富勒烯构成,具有微蜂窝结构,发表在《材料化学》杂志上的研究报告展示了其在透明太阳能电池板和发电窗户等领域的应用潜力。
薄膜由掺杂碳富勒烯的半导体聚合物组成,其独特的制作工艺使其能吸收光线并产生电荷,这在以往的高分子材料如聚苯乙烯中是前所未有的。这种材料的透明性得益于聚合物链仅与六边形边缘紧密相连,中心和节点部分结构简单,形成连接和透光的双重特性。
研究团队采用了一种创新方法,通过在聚合物溶液中加入微米级的水滴自组装成大型阵列,随后蒸发溶剂形成六边形蜂窝平面。溶剂蒸发速度影响材料的电荷传输速度,慢速蒸发有助于实现更紧凑的结构和更快的电荷传输。
卡特莱特,布鲁克海文国家实验室多功能纳米材料中心的物理化学家,强调了这种低成本且高效率的制备方法的商业化潜力。“通过精密的测试,我们证实了新材料的均匀性和光学特性,下一步目标是将其应用到柔性透明太阳能电池和更多设备上,推动这一蜂窝薄膜技术的实用化进程。”
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。