2009年8月4日
全世界的研究人员都在努力开发有机太阳能电池，这种电池可以简单廉价地制成薄膜，广泛用于发电。
但一个主要障碍是引导这些碳基材料在纳米尺度（小于百万分之二英寸）上可靠地形成适当的结构，从而高效地将光欧洲杯足球竞彩转化为电。其目标是开发由低成本塑料制成的电池，该电池将吸收的至少10%的阳光转化为可用的电能，并且易于制造。
由大卫·金吉尔领导的研究小组华盛顿大学这位化学副教授发现了一种方法，可以在塑料太阳能电池内制作出比头发小约10000倍的微小气泡和通道的图像。这些气泡和通道是在聚合物内部形成的，因为它们是在一种叫做退火的烘焙过程中产生的，该过程用于改善材料的性能。欧洲杯足球竞彩
研究人员能够直接测量每个微小气泡和通道所携带的电流，从而准确理解太阳能电池如何将光转化为电能。金吉尔认为，这将有助于更好地了解在何种条件下生产的材料最有可能达到10%的效率目标。欧洲杯足球竞彩
他说，随着研究人员接近这一阈值，纳米结构塑料太阳能电池可以大规模投入使用。首先，它们可以装在钱包或背包中为手机或mp3播放器充电，但最终它们可以为电力供应做出重要贡献。
大多数研究人员制造塑料太阳能电池的方法是将两种材料混合在一层薄膜中，然后烘烤以提高其性能。在这个过程中，气泡和通道的欧洲杯足球竞彩形成与蛋糕面糊中的一样。气泡和通道影响电池将光转化为电的效果，以及有多少电流实际到达电池外的电线。气泡和通道的数量及其配置可以通过施加多少热量和持续多长时间来改变。
气泡和通道的精确结构对太阳能电池的性能至关重要，但烘烤时间、气泡大小、通道连通性和效率之间的关系一直很难理解。一些用于指导塑料太阳能电池开发的模型甚至忽略了结构问题，并假设将这两种材料混合成太阳能电池薄膜将产生光滑均匀的物质。金吉尔说，这种假设可能使人们很难理解聚合物的效率到底有多高。欧洲杯足球竞彩
在目前的研究中，科学家们使用了聚噻吩和富勒烯的混合物，这两种材料被认为是有机太阳能电池研究的基础，因为它们对加热等力的反应可以很容易地外推到其他材料上。这些材料在不同的温度和不同的时间长度下一起烘烤欧洲杯足球竞彩。
Ginger是一篇记录这项工作的论文的主要作者，该论文上个月由美国化学学会杂志Nano Letters在线发表，并计划在未来出版。合著者是华盛顿大学的利亚姆·平格里和奥巴迪亚·里德。这项研究是由美国国家科学基金会和美国能源部资助的。欧洲杯线上买球
Ginger指出，测试的聚合物不太可能达到10%的效率阈值。但是，他说，研究结果将是一个有用的指南，表明哪些新的材料组合，以及在什么样的烘烤时间和温度下可以形成气泡和通道，从而产生的聚合物可能符合标准。欧洲杯足球竞彩
这种测试可以使用一种叫做原子力显微镜的非常小的工具来完成，它使用一种类似于老式留声机上播放唱片的针来制作太阳能电池的纳米级图像。金吉尔实验室开发的用于记录光电流的显微镜，直径只有10到20纳米（人的头发大约有60000纳米宽）。尖端涂有铂或金以传导电流，并在太阳能电池上来回追踪以记录性能。
当显微镜在太阳能电池上来回追踪时，它记录了材料形成时产生的通道和气泡。金吉尔说，将显微镜与当前研究中获得的知识结合起来，可以帮助科学家快速确定他们正在使用的聚合物是否有可能达到10%的效率阈值。
他说，提高太阳能电池的效率对于提高成本效益至关重要。如果成本能够降到足够低的水平，太阳能电池可以在未来几年抵消更多燃煤发电的需求。
“能源问题的解决方案将是一个混合方案，但从长远来看，太阳能将是这一组合中最大的一部分，”他说