硅藻用于制造太阳能

工程师们俄勒冈州立大学已经发现了一种方法,利用一种古老的生命形式来创造一种最新的太阳能技术,与现有的硅基太阳能电池相比,这个系统的构建可能会简单得惊人。

的秘密:硅藻。

这些微小的单细胞海洋生命形式已经存在了至少1亿年,大部分的基础生活在海洋里,但他们也有严格的外壳,可以用来创建订单在一个自然的方式非常小的纳米技术水平。

俄勒冈州立大学和波特兰州立大学的研究人员利用生物技术而不是传统的半导体制造方法,创造了一种制造“染料敏化”太阳能电池的新方法。在这种电池中,光子像弹球机一样四处弹跳,撞击这些染料并产生电力。这种技术可能比现有的染料敏化太阳能电池略贵一些,但可以将输出功率提高两倍。

俄勒冈州立大学化学工程教授格雷格·罗勒(Greg Rorrer)说:“目前大多数太阳能电池技术都是基于硅,这已经接近我们所能达到的极限。”“开发不同类型的太阳能技术有巨大的机会,根据具体情况,可能有几种形式最终都能找到用途。”

例如,染料敏化技术使用环境友好的材料,在低光照条件下工作良好。欧洲杯足球竞彩这些新发现为制造的简单性和效率带来了进步。

“染料敏化太阳能电池已经存在,”罗雷尔说。“我们方法的不同之处在于我们制造这些设备所采取的步骤,以及它们提供的潜在改进。”

新的系统基于活硅藻,这是一种极其微小的单细胞藻类,它们已经有了具有所需纳米结构的外壳。他们被允许停留在一个透明的导电玻璃表面,然后活的有机材料被移除,留下硅藻的微小骨架来形成模板。

然后使用一种生物剂将可溶钛沉淀成非常微小的二氧化钛“纳米颗粒”,形成一层薄膜,作为染料敏化太阳能电池设备的半导体。欧洲杯猜球平台通过使用这些自然生物系统,使用简单廉价的材料,传统方法难以完成的步骤变得容易了。欧洲杯足球竞彩

罗雷尔说:“传统的薄膜光合染料也从阳光中吸收光子,并将其转化为二氧化钛,从而产生电力。”“但在这个系统中,光子更多地在硅藻壳的孔隙内部来回跳动,使其效率更高。”

罗雷尔说,这个过程的物理学原理尚不完全清楚,但很明显是有效的。与简单的平面层材料相比,硅欧洲杯足球竞彩藻外壳上的小孔似乎增加了光子和染料之间的相互作用,促进光转化为电,并在此过程中提高了能量生产。

将纳米级氧化钛层插入硅藻外壳的研究已经在ACS Nano和Materials Research Society的Journal of Materials Research上发表。欧洲杯足球竞彩将这种材料集成到染料敏化太阳能电池装置中,最近在第四届年度绿色纳米科学会议上也进行了描述。欧洲杯线上买球

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