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科技日?qǐng)?bào) 劉霞 美國(guó)科學(xué)家表示，他們最新研制出了一種便宜且穩(wěn)定的液體太陽能電池。這種由納米晶體制成的電池“體形非常嬌小”，因而能以液體墨水的形式存在，可印刷或者涂抹在干凈基底的表面。最新研究發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)出版的國(guó)際無機(jī)化學(xué)期刊《道爾頓匯刊》上。 南加州大學(xué)科學(xué)家研制的這種太陽能電池使用的納米晶體由半導(dǎo)體硒化鎘制成，其大小約為4納米，這意味著一個(gè)針頭上就可以放置2500億個(gè)，而且其也可以漂浮在液體溶液內(nèi)。該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、南加州大學(xué)文理學(xué)院化學(xué)副教授理查德·布切爾表示：“就像印刷報(bào)紙一樣，我們也可以印刷太陽能電池。” 盡管與目前廣泛使用的單晶體硅晶圓太陽能電池相比，液態(tài)納米晶體太陽能電池的制造過程更加便宜，但其光電轉(zhuǎn)化效率要稍遜一籌。不過，在最新研究中，研究人員攻克了制造液體太陽能電池面臨的關(guān)鍵問題：如何制造出一種穩(wěn)定且能導(dǎo)電的液體。 以前，科學(xué)家們需要讓有機(jī)配位體分子依附在納米晶體之上，以讓納米晶體保持穩(wěn)定并預(yù)防二者相互黏連在一起。但這些有機(jī)配位體分子同時(shí)也會(huì)將晶體隔絕起來，使整個(gè)系統(tǒng)的導(dǎo)電性能變得非常差。布切爾表示：“這一直是該領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。” 為此，布切爾和南加州大學(xué)的博士后研究員戴維·韋伯為這種納米晶體研發(fā)出了一種新的表面涂層。這種新的合成配位體不僅在使納米晶體穩(wěn)定方面表現(xiàn)良好，而且，它們實(shí)際上也變身為細(xì)小的“橋梁”，將納米晶體連接起來并幫助它們傳輸電流。 另外，通過一個(gè)相對(duì)低溫、不需要進(jìn)行任何與熔化有關(guān)的過程，科學(xué)家們就可以將這種液體太陽能電池印刷在塑料而非玻璃表面，最終得到一種柔性太陽能電池板，其形狀可以隨需而變安裝在任何地方。 布切爾表示，接下來他計(jì)劃使用其他材料而非有毒的鎘來制造納米晶體。他也指出：“盡管對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)還要等上幾年，不過，他們已經(jīng)很清楚地看到，這項(xiàng)技術(shù)可以同下一代太陽能電池技術(shù)完美地結(jié)合在一起。” |
