涂层增加太阳能电池的能量转换效率

根据一些估计,只有9%的加利福尼亚州莫哈韦沙漠的阳光下降的能量只能为所有美国的电力需求供电。不幸的是,对于广大商业应用,当前发电的太阳能电池技术过于昂贵和效率低下。

一个团队西北大学研究人员开发了一种新的阳极涂层策略,显着提高了太阳能电力转换的效率。关于该工作的纸张,专注于“工程”有机物质 - 电极界面在本周在国家科学院(PNA)的诉讼程序上在线公布。欧洲杯线上买球

太阳能转换的这一突破承诺为全世界的研究人员和开发人员更接近生产更便宜,更具生产更具生产更容易实现的太阳能电池。这种技术将大大降低我们对电力生产燃烧化石燃料的依赖,以及减少燃烧产品:二氧化碳,全球变暖温室气体。

Tobin J. Marks,Vladimir N.Ipatieff在Weinberg艺术与科学学院化学研究教授,材料科学与工程教授,麦克特·昌,McCormick工程学院的材料科学与工程教授,欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球领导了研究团队。其他西北队成员是研究员Bruce Buchholz和研究生Michael D. Irwin和Alexander W. Hains。

在地平线上的新太阳能转换技术中,由塑料状有机材料制造的太阳能电池具有吸引力,因为它们可以通过类似于印刷报纸(滚动加工)的方法来廉价和快速地印刷。欧洲杯足球竞彩

迄今为止,最成功的塑料光伏电池被称为“散装 - 异质结细胞”。该细胞利用由半导体聚合物(电子供体)的混合物和夹在两个电极之间的富勒烯(电子受体)的混合物组成的层 - 一个透明导电电极(阳极,通常是掺杂锡掺杂的铟氧化物)和金属(阴极),例如铝。

当光通过透明导电电极进入并撞击光吸收聚合物层时,由于成对的电子和孔分别分离和移动到阴极和阳极,电流。这些移动电荷是由电池产生的电流(光电流)并且由两个电极收集,假设每种类型的电荷可以容易地遍历聚合物 - 富勒烯有源层和正确电极之间的界面以携带电荷 -- 一个重大挑战。

西北研究人员采用激光沉积技术,其涂覆阳极,其具有非常薄(5至10纳米厚)和氧化镍的光滑层。该材料是用于从照射电池中提取孔的优异导体,但是同样重要的是一种有效的“阻挡者”,其防止误报的电子从偏离到“错误”电极(阳极),这会损害细胞能量转换效率。

与早期的阳极涂层方法相比,西北氧化镍涂层便宜,电均匀和非腐蚀性。在模型散装 - 异质结细胞的情况下,西北团队将电池电压提高了大约40%,功率转换效率从大约3%到5.2%到5.6%。

研究人员目前正在研究进一步调整阳极涂覆技术,以增加孔提取和电子阻塞效率,并转向柔性基板上的生产缩放实验。

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