分子线可以替换太阳能电池中的硅

来自美国能源部的科学家布鲁克海文国家实验室佛罗里达大学都有可能有助于“分子线”在微电子电路和/或太阳能存储系统中的组件中更换硅的信息。科学家们正在研究电荷如何在聚合物分子链中分布,这些链是几纳米,或长度为米的十亿分子。

这项研究领先科学家的Brookhaven Chemist John Miller将于2004年8月22日,于2004年8月22日在宾夕法尼亚州费城的美国化学学会第228次国家会议上展示了本集团的结果。

“可以充当分子线的长分子,其中有许多变化是一种类型的纳米级物体,其具有导致新技术的潜力,由于它们的电力和非常小的尺寸,”米勒表示。“但与传统的金属线不同,聚合物纳米线需要援助以进行。”

“使用来自加速器的一组高能量电子,我们可以快速向聚合物分子线增加额外的负或正电荷。当导线的末端包含化学连接的“陷阱”分子时,电子将处于较低,更稳定的能量,电荷向其移动。这使我们能够“看到”电线快速地传导电子,并且在长距离中进行电。“

这一发现的一个潜在应用位于太阳能行业,特别是在一个名为“塑料太阳能”的新领域。在常规的太阳能电池中,进入的太阳能以半导体材料转移到电子,例如硅,它们松动其中许多。将这些电子被引导到电极,产生可以抽出并使用的电流。

塑料太阳能运动旨在用聚合物纳米线更换硅等材料,这是更便宜和更轻的。欧洲杯足球竞彩塑料太阳能电池的另一个优点是它们的物理多功能性。由于聚合物材料的柔性,可弯曲性质,塑料太阳能电池可放置在大小大小和表面型的区域。欧洲杯足球竞彩常规电池刚性且昂贵,并且当前的生产方法限制了它们的尺寸。

在迄今为止构造的塑料太阳能电池中,电子必须从一个聚合物线跳到另一个聚合物线以便到达电极。但是,当电子留下一根电线以跳到接下来时,它们遇到屏障,这需要更大量的能量来横穿典型纳米线内的电子移动的屏障。这减速了电子。

米勒和他的合作者希望了解如何消除障碍。但首先,他们必须了解电子如何在单个聚合物线内移动 - 例如电子需要的能量。后来,该信息可用于选择最佳的聚合物导体和塑料太阳能电池的设计结构。

通过将线浸入有机流体中并通过流体拍摄高能电子来浸入聚合物线并通过流体拍摄高能量电子来沿着聚合物线移动。通过Brookhaven的激光 - 电子加速器设施(叶)提供电子,其将电子加速到高能量的研究应用。能量叶子电子要么踢一些流体分子的电子,或者允许分子放弃“孔” - 移动,空位,携带正电荷。结果,浸没式纳米线接收这些电子或孔中的一个。

“这种新方法将额外的负面或正电荷注入电线中,并允许我们在其上迅速扩散指控。米勒表示,该观察是朝向开发良好导体的聚合物纳米线的关键步骤。“

在未来,米勒及其小组还计划寻找提高电线传导效率的方法。

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2004年8月23日

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