在最近的一篇论文发表在开放获取期刊能量,研究人员回顾和概述了色素增感太阳能电池的肽的应用(DSSC)技术。团队强调的主要优势肽用法在DSSCs作为获取各种TiO的模板材料欧洲杯足球竞彩2纳米结构以及模板矩阵在聚光染料。
研究:多肽材料在染料敏欧洲杯足球竞彩化太阳能电池。图片来源:Thongsuk7824 / Shutterstock.com
背景
太阳为地球提供165000太瓦的太阳能每天,可以利用经济和可持续的电力生产。因此,DSSCs已经收集重要的关注由于其可调光学特征,易于制造、生产成本和有效的。光学特性可以使颜色选择,同时保持透明度,低光角的性能的影响,环境的可持续性,漫射光和有效的反应相比,基于半导体光伏技术。
在DSSC技术、阳光是被相似的染料,在光合作用。阳光引起的捕获电荷分离由于电子的注入金属氧化物的导电带。DSSCs也可以有效的在室内照明条件与效率上升超过34%。目前,钙钛矿太阳能电池已经有意义和快速增加的效率DSSCs刚性和柔性的设备。
然而,钙钛矿的毒性和稳定性有关的问题。这促使科学家们修改的所有组件DSSCs更多环保,可持续发展,经济的太阳能电池。在过去的几十年中,仿生光伏太阳能电池引起了相当大的兴趣,因为值得注意的改进有效功率换算展出。
特别是,多肽矩阵显示有效的电子转移(ET)插入的氧化还原组织的安排。α-helix相信,这是一个反复出现的多肽的二级结构矩阵,一个高效等过程中起着主要作用,证实了小隧道因素等反应通过α-helical肽相比,在烷基链。
(一)原理结构和(B)主要流程和色素增感太阳能电池的操作原则。图片来源:与E et al .,能量
肽作为染料
螺旋肽有很多优点,可以有利于发展分子电子元件由于其鲁棒性,简单的分子设计、分子结构、官能团的安排和生物相容性。此外,缩氨酸可以从天然来源获得,从而促进太阳能电池组成的可再生组件。
自组装单层膜使用最近的方法(SAMs)螺旋肽的材料有效地产生电流在光下。欧洲杯足球竞彩肽使保留的模板蛋白的性质,以及创建一个二维(2 d)安排,确保ET方向性和表面分子密度增加。
这是观察到肽链长度的减少提高了速率常数。此外,最近的发现表明,光电流代效率影响肽的螺旋博士特别调制的二级结构,310螺旋决心比α-helix效率较低。
另一个最近的研究试图建立一个肽链型DSSC,包括螺旋hexapeptide创建一个二维数组和染料的photoconversion效率提高了十倍,稳定在许多测量周期。
![化学结构的构建块用于建设的电影报道ref。[85]。](https://d12oja0ew7x0i8.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_59735_16599537219278944.png)
化学结构的构建块用于建设的电影。图片来源:与E et al .,能量
肽作为模板材料欧洲杯足球竞彩
DSSCs的效率可以通过多个参数的控制,增强包括TiO2组件的物理化学性质,为最佳染料吸附表面积更大,更大的孔隙直径和卷,单个纳米结构网络,和空穴传导效率。
然而,它已被观察到一维TiO2纳米结构允许电荷传输更容易导致扩散阻力最小。因此,阳极材料的环保制造DSSCs可以推广使用的有机模板amyloid-like肽自组装欧洲杯足球竞彩纳米纤维制成,它支持一维TiO的增长2纳米结构。
此外,金等人能够制造一个空TiO2nanoribbon网络通过一个生物过程,结合原子层沉积(ALD)技术和肽自组装。是观察nanoribbon网络的集成与DSSC设备电极表现出3.8%的功率转换效率。大会也显示较高的热稳定性,从而促进其应用在传统真空沉积技术的温度过程的精细控制。
![TEM图像P1-templated二氧化钛纳米管(a)和P2-templated二氧化钛纳米线(b)煅烧后得到,改编自[95],皇家化学学会的许可。](https://d12oja0ew7x0i8.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_59735_16599537452491723.png)
TEM P1-templated TiO的图像2纳米管(一)和P2-templated TiO2纳米线(b)煅烧后得到。图片来源:与E et al .,能量
结论
总结,团队回顾了肽作为可持续组件在DSSC的角色。他们研究的可能性实现肽桥的表面电极和染料,photo-induced等过程在一个没有电荷复合的奇异方向,同时进一步提高流程的效率。
此外,肽,由于其自组装能力,可以利用模板材料。欧洲杯足球竞彩TiO的2电影的属性可以调制的超分子结构的差异由于所使用的不同的肽。根据作者,肽从自然资源中可能有利于改善生产环境和经济的可持续发展。
源
与大肠;Lettieri r;Vesce l;Venanzi, m .肽材料在染料敏化欧洲杯足球竞彩太阳能电池。能量2022年,15,第5632页。https://www.mdpi.com/1996-1073/15/15/5632
汉族,T.H。,等。色素增感太阳能电池Peptide-templating。纳米技术2010年,21,第185601页。https://iop欧洲杯线上买球science.iop.org/article/10.1088/0957-4484/21/18/185601
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