人毛的碳点可改善稳定性,太阳能电池的性能

科学家昆士兰州技术大学(QUT)使用碳点生产一种独特的“装甲”来增强下一代太阳能技术的性能。

人毛的碳点可改善稳定性,太阳能电池的性能

图片来源:昆士兰技术大学。

研究人员使用来自布里斯班的理发店来设计的人毛垃圾设计了这些碳点。

该研究团队由Hongxia Wang教授与QUT材料科学中心的Prashant Sonar副教授合作,已证明如何使用碳纳米人如何使用来增强钙钛矿太阳能电池的性能。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球该研究已发表在材料化学杂志欧洲杯足球竞彩

钙钛矿太阳能电池是一种相对较新的光伏技术,被认为是在未来几天内提供高效,低成本太阳能的理想PV候选者。

在电源转化效率方面,钙钛矿太阳能电池已证明与市场上现有的单晶硅太阳能电池一样有效。但是,专注于该领域的科学家的障碍是使技术更稳定和成本效益。

钙钛矿太阳能电池与硅细胞不同,并用易于制造的化合物产生。而且,由于这些太阳能电池是灵活的,因此可以在许多应用中使用它们,例如在旅途中充电设备的背包,太阳能驱动的衣服,甚至可以充当独立动力来源的帐篷。

这项研究是第二个主要作品,这要归功于人类衍生的碳圆点作为多功能材料。

2020年,Prashant Sonar副教授领导了一组研究人员,其中包括QUT材料科学中心的研究研究员Amandeep Singh Pannu,该研究人员将头发碎片转换为碳纳米人,然后将头发拆分并在240°C下燃烧。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

在这项研究工作中,团队证明了碳点可以转变为灵活的显示器,这些显示可能可能用于即将到来的智能设备。

现在,在最新的研究中,王教授的研究小组还包括Ngoc Duy Pham博士和Pannu先生与Prashant Sonar教授的研究团队合作,将碳纳米人应用于Perovskite太阳能电池,以观察结果。

以前,王教授的研究团队发现,纳米结构碳材料可以改善细胞的性能。欧洲杯足球竞彩

当Wang教授的团队在钙钛矿制造过程中添加了碳点的解决方案时,他们发现碳点创建了一个像波浪状的钙钛矿层,其中碳点包围了钙钛矿晶体。

它创建了一种保护层,一种盔甲。它保护钙钛矿材料免受水分或其他环境因素的影响,这可能会损害材料欧洲杯足球竞彩

昆士兰技术大学教授Hongxia Wang

这项新研究发现,与缺乏碳圆点的钙钛矿细胞相比,用碳点覆盖的钙钛矿太阳能电池具有更大的稳定性和更高的功率转化效率。

大约二十年来,Wang教授一直在研究下一代太阳能电池,并自10年前被发现以来就一直与钙钛矿细胞一起工作,其主要目标是设计稳定的,具有成本效益的光伏设备和材料,以帮助解决全球欧洲杯足球竞彩能源问题。

我们的最终目标是使太阳能更便宜,易于访问,更持久,并使PV设备轻巧,因为当前的太阳能电池非常重。钙钛矿太阳能电池领域面临的巨大挑战正在解决该设备的稳定性,以便能够运行20年或更长时间,并且开发适合大规模生产的制造方法

昆士兰技术大学教授Hongxia Wang

王教授补充说:“目前,所有报道的高性能钙钛矿太阳能电池都是在具有极低水平和氧气水平的受控环境中制造的

为了使技术在商业上可行,需要克服低成本的高效大面积,稳定,灵活,钙钛矿太阳能电池板的挑战这只能通过深入了解大规模生产和工业兼容条件下的材料特性来实现

昆士兰技术大学教授Hongxia Wang

特别是,王教授渴望找到如何在未来的日子里使用这些钙钛矿细胞为航天器提供动力。

目前有四个太阳能电池阵列为国际空间站供电,这些阵列可产生高达120 kW的电力。但是,太空PVS中当前技术的一个主要缺点是将它们带到那里的有效负载重量。

尽管钙钛矿会相对较轻,但科学家的困难之一是设计钙钛矿细胞来处理较大的温度变化(从185°C到150°C以上)以及太空的极端辐射。

Wang教授补充说,该解决方案可能是十年的途径,但是科学家正在继续更好地了解这一领域。

Wang教授的研究团队现在与QUT材料科学中心的Dmitri Golberg教授合作,以在不利的环境条件下解释钙钛矿材料的特征,例如明显的温度变化和对电子束的强大辐照。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

鉴于这项技术到目前为止有所改善,我非常乐观,”王教授总结道。

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视频来源:昆士兰技术大学。

期刊参考:

Pham,N。D.,。(2021)自组装的碳点包裹的钙钛矿可使光捕获和缺陷钝化,以实现有效且稳定的钙钛矿太阳能电池材料杂志化学A.欧洲杯足球竞彩doi.org/10.1039/d1ta00036e

资源:https://www.qut.edu.au/

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