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可編織化纖維太陽能電池研究
發布時間:2018-10-10  來源:中華服裝機械設備網
摘要: 傳統太陽能電池的基本形態為平板的結構,太陽光必須從一個透明電極面進入電池內部實現光電轉換;而且在使用中只能通過拼嵌等方式組成電池組模塊。北京大學化學與分子工程學院鄒德春教授領導的研究小組在近期開展的系列工作中,充分利用納米結構獨特的光...
傳統太陽能電池的基本形態為平板的結構,太陽光必須從一個透明電極面進入電池內部實現光電轉換;而且在使用中只能通過拼嵌等方式組成電池組模塊。北京大學化學與分子工程學院鄒德春教授領導的研究小組在近期開展的系列工作中,充分利用納米結構獨特的光學以及電子學特性,采用與傳統太陽能電池完全不同的采光模式,首次成功地制備出了具有一維纖維結構以及網狀結構的納米晶柔性太陽能電池。纖維太陽能電池的直徑最小可以達到50μm,具有良好的柔性以及機械強度,可以進一步通過編織形成網、繩等各種形態的太陽能織物模塊。相關研究成果分別發表在《先進材料》(Adv.Mater., 2008, 20(3), 592-595.)以及《應用物理快報》(Appl.Phys.Lett. 2007, 90(7), 073501)上。 纖維狀的柔性納米晶太陽能電池的工作電極為包裹有染料敏化的納米TiO2的導電纖維(如金屬絲等)。工作電極與纖維對電極(如金屬絲)對稱纏繞,浸漬電解質之后,組成電池單元。一根5cm長的電池的開路電壓最高達700mV,短路電流60μA。目前該小組已經將工作拓展到了穩定性更好的全固態電解質電池上(Appl. Phys. Lett. 2008, 92(11). 113510),對電極也可以采用廉價的銅絲,目前固態纖維電池的壽命已經超過3000小時。 值得一提的是,由于利用了納米結構對光的強散射效果,電極材料不再需要透明,因此使電池徹底擺脫了對ITO等透明導電材料 的依賴,電極基底可以采用導電性、穩定性、機械強度都更優良的金屬纖維,有利于改善電池的效率和穩定性,同時也使電池的成本大大降低。而且,對于單根電池而言,光子從垂直纖維的任意角度入射電池的受光狀態都不變,因此電池的輸出功率對入射光角度的依賴性很小。通過對電池組模塊結構因子的優化,組成多層網絡或線團結構,能夠進一步提高電池組模塊對入射光子的束縛能力,甚至實現光子的全吸收。 該研究成果發表后,很快受到了國際上的廣泛關注,最近一期的《自然—材料學》(Nature Materials)在其“Research Highlights”欄目中專門撰文進行了報道。美國化學學會網站上的“Noteworthy Chemistry” 你可能感興趣的關于太陽能 電池的研究報告:2017-2022年太陽能多晶硅鑄錠硅片電池市場行情監測及投資可行性2017-2022年太陽能電池板市場行情監測及投資可行性研究報告2017-2022年中國太陽能光伏逆變器電池行業發展前景分析及發展策2017-2022年中國晶體太陽能光伏電池板行業發展前景分析及發展策2017-2022年中國有機太陽能電池材料行業發展前景分析及發展策略查看更多報告 (原Heartcut中心論文)欄目專門進行了積極的評述。評論認為:“……這種電池可以編織成為幾乎任意形狀以及形式的電池產品。在日常生活中,我們身邊的每一件東西都可以成為太陽能電池——我們的衣服、帽子、背包等等。在軍事上,士兵所攜帶的每一件物品都可以成為電能來源——繩、網、頭盔、帳篷……無所不能?!?報告大廳為你提供更多的:能源行業分析報告新能源行業分析報告太陽能行業分析報告生物質能行業分析報告天然氣行業分析報告電力行業分析報告
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