鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:832次 | 2021年09月13日
歐洲科學(xué)家研發(fā)出新型染料太陽能電池
歐洲科學(xué)家研究電子流在有機(jī)光敏染料和鈦基材料系統(tǒng)中的情況。研究結(jié)果特別有助于提高低成本太陽能電池的效率,有望進(jìn)行廣泛應(yīng)用,用于納米技術(shù)和清潔能源科學(xué)。來源:歐盟納諾索爾項(xiàng)目
染料敏化太陽能電池(DSSCs:Dye-sensitisedsolarcells)要沉積薄膜狀光敏染料,就沉積到導(dǎo)電基板上,比一層多孔的二氧化鈦(TiO2:titaniumoxide)納米粒子。
染料敏化太陽能電池是一種簡單而具有成本效益的替代技術(shù),可取代傳統(tǒng)的(p-n結(jié))太陽能電池,效率問題一直是一個絆腳石,阻礙著它的廣泛應(yīng)用。
歐洲研究人員獲得歐盟納諾索爾(Nanosol)項(xiàng)目資金的支持,試圖詳細(xì)分析三種新型無金屬有機(jī)染料的光伏性能。
具體而言,他們研究了這種染料在溶液中的情況,以及在9種不同形態(tài)的摻鈦介孔材料(mesoporous:孔的直徑為2-50納米)中的情況,分別研究了存在和不存在二氧化鈦納米粒子時的情況。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究自由染料在溶液中的情況表明,重要的是某種狀態(tài)的電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物(chargetransfercomplex)對染料光伏性能的用途,電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物把電荷分配在分子中的給體-受體接口,研究也表明溶劑對效率的用途。
進(jìn)一步研究染料,在存在常規(guī)使用的二氧化鈦納米粒子的情況下,表明有重要的電子動力學(xué)存在于飛秒(千萬億分之一秒)尺度,這就可以深入理解有效的電荷分離和太陽能電池的性能。
鈦納米管具有一維結(jié)構(gòu),也進(jìn)行了研究,比較二氧化鈦納米粒子,表現(xiàn)出類似的電子動力學(xué)。
最后,摻鈦硅介孔篩,也就是另一種一維材料,也進(jìn)行了評估。雖然在材料本身觀察到存在很好的電子動力學(xué),但是,制成的太陽能電池的表現(xiàn)不佳,原因是低效的染料加載和有限的電子傳輸。
納諾索爾項(xiàng)目的研究人員表征了鈦基材料與一種重要的有機(jī)染料的相互用途,這涉及到染料敏化太陽能電池,重點(diǎn)是太陽能電池的效率。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
這些研究結(jié)果實(shí)際上非常有用,未來可設(shè)計(jì)更高效的染料敏化太陽能電池,促進(jìn)它們的廣泛應(yīng)用。這樣的開發(fā)具有成本效益,有利于制造商和消費(fèi)者,而且有助于減少對化石燃料的依賴。
下一篇:離子液體有效提升電池容量