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新材料或将取代太阳能电池中的铂

2018-11-30 20:18:02

新材料或将取代太阳能电池中的铂

原标题:新材料或将取代太阳能电池中的铂

科技讯(王小龙)据物理学家组织8月21日(北京时间)报道,美国密歇根理工大学科学家宣称,他们开发出一种低成本阴极材料,能够取代此前在染料敏化太阳能电池生产中所必须的贵金属铂。相关研究发表在科技期刊《应用化学(国际版)》上。

染料敏化太阳能电池具有稳定性好、理论效率高、工艺简单、生产过程环境友好等特点,被认为是众多新型太阳能电池技术中有前途的一种。以它为基础的柔性太阳能电池因柔性好、质量轻、易大面积生产,更是近年来研究的一大热点。但在大规模推广和应用前,该技术还有诸多障碍需要扫清。贵金属铂便是其中之一。虽然铂在染料敏化太阳能电池的制造中用量不多,但其每盎司1500美元的价格还是在一定程度上推高了终产品的售价,为大面积推广增加了难度。

为此,负责此项研究的美国密歇根理工大学材料与工程学院教授胡云航(音译)团队,专门研制出了一种能够取代铂的新材料,研究人员称其为蜂窝状3D石墨烯。为制造出这种具有独特结构的石墨烯材料,胡云航团队让氧化锂与一氧化碳发生化学反应,从而生成一种碳酸锂(Li2CO3)和蜂窝状石墨烯的混合物质。而后,再用酸将整个结构中的碳酸锂粒子去除,留下蜂窝状石墨烯。

研究人员发现,这种蜂窝状3D石墨烯具有优良的导电性能,催化活性高,在能量存储和转化方面极具潜力。为证实猜想,他们将染料敏化太阳能电池中的铂电极换成了蜂窝状3D石墨烯电极。在同样的日照条件下的实测结果显示,采用新材料的太阳能电池光电转化效率达7.8%,与使用铂的普通染料敏化太阳能电池的8%极为接近。

胡云航说,合成这种蜂窝状3D石墨烯既不困难也不昂贵,是制造阴极的理想材料。今后还将继续研究,以期进一步提高性能。

总圈点

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稿源:人民

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