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美国科学家研发出太阳能电池新技术

本文摘要:美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家受到植物光合作用的灵感,研究出有长时间储存太阳能的新技术,这项技术一旦用于将不会转变科学家设计太阳能电池的思路。当今大多数住宅屋顶的太阳能电池板材漆,其存储太阳能的时间仅有几微秒。 新的设计是受到植物光合作用的灵感。在光合作用时,曝露在阳光下的植物在其细胞内用于仪器的的组织结构,将电子冲破以较慢分离出来电荷,留给带上正电荷的分子,并维持正电荷和负电荷分离出来。 高级研究员SarahTolbert说。

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美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家受到植物光合作用的灵感,研究出有长时间储存太阳能的新技术,这项技术一旦用于将不会转变科学家设计太阳能电池的思路。当今大多数住宅屋顶的太阳能电池板材漆,其存储太阳能的时间仅有几微秒。

新的设计是受到植物光合作用的灵感。在光合作用时,曝露在阳光下的植物在其细胞内用于仪器的的组织结构,将电子冲破以较慢分离出来电荷,留给带上正电荷的分子,并维持正电荷和负电荷分离出来。

高级研究员SarahTolbert说。  同时,Tolbert特别强调说道:使光伏起到过程高效的关键之处也是电荷的分离出来。一方面,传统的屋顶太阳能电池一般使用便宜的硅材料,用来从阳光中提供能量。

另一方面,较低廉的有机太阳能,电池效率比较较低,因为它们捕捉的太阳能在变为电能前,分离出来的于是以、负电荷可能会再次发生填充。  现代有机太阳能电池没像植物这样有具体定义的结构,这种结构能使电荷分离出来,让他们分离几天,甚至几个星期。

但一旦作出准确的电池结构,就可以极大地提高能源的储存。美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究的工作系统由两部分构成:聚合物供体和纳米级富勒烯受体。

聚合物供体吸取太阳光,并传送电子到富勒烯受体上,从而构成电能。塑料材料,被称作有机太阳能电池,其恐慌的的组织像一盘蒸熟的意大利面(其中,聚合物是宽而粗的面条,富勒烯是随机分配的肉丸子)。但在这种排序下,有时电子跳跃返回聚合物里或者遗失,使得电流无法流入电池。

  科研人员把组分排序的十分规整,就像部分裹肉丸摆放在未煮过的面条上。有些富勒烯肉丸被放到面条里面,其他则回到表面。结构里的富勒烯把聚合物上的电子拿走并将它们传送到外部富勒烯上,这样可有效地使电子靠近聚合物数周。

  当载流子会产生填充,指出该系统的工作状况很好。另一位资深的研究者BenjaminSchwartz说。在制取新的体系过程中,材料自装配是一种很好的方法。

研究人员说道,新的设计也比现有技术更为环保,因为这些材料的装配再次发生在水中,代替了现在普遍用于、毒性较强的有机溶液。这项研究结果早已公开发表在journalScience上。


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