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南方泵業(yè)

蜂窩狀3D石墨烯或能降低染料敏化太陽能電池成本

   2013-08-28 鋰電世界佚名11410
核心提示:中國電池網(wǎng) 據(jù)了解,美國密歇根理工大學科學家宣稱,他們開發(fā)出一種低成本陰極材料

    鋰電世界  據(jù)了解,美國密歇根理工大學科學家宣稱,他們開發(fā)出一種低成本陰極材料,能夠取代此前在染料敏化太陽能電池生產(chǎn)中所必須的貴金屬鉑。相關(guān)研究在線發(fā)表在科技期刊《應用化學(國際版)》上。

    染料敏化太陽能電池具有穩(wěn)定性好、理論效率高、工藝簡單、生產(chǎn)過程環(huán)境友好等特點,被認為是眾多新型太陽能電池技術(shù)中最有前途的一種。以它為基礎(chǔ)的柔性太陽能電池因柔性好、質(zhì)量輕、易大面積生產(chǎn),更是近年來研究的一大熱點。但在大規(guī)模推廣和應用前,該技術(shù)還有諸多障礙需要掃清。貴金屬鉑便是其中之一。雖然鉑在染料敏化太陽能電池的制造中用量不多,但其每盎司1500美元的價格還是在一定程度上推高了最終產(chǎn)品的售價,為大面積推廣增加了難度。

    為此,負責此項研究的美國密歇根理工大學材料與工程學院教授胡云航(音譯)團隊,專門研制出了一種能夠取代鉑的新材料,研究人員稱其為蜂窩狀3D石墨烯。為制造出這種具有獨特結(jié)構(gòu)的石墨烯材料,胡云航團隊讓氧化鋰與一氧化碳發(fā)生化學反應,從而生成一種碳酸鋰(Li2CO3)和蜂窩狀石墨烯的混合物質(zhì)。而后,再用酸將整個結(jié)構(gòu)中的碳酸鋰粒子去除,留下蜂窩狀石墨烯。

    研究人員發(fā)現(xiàn),這種蜂窩狀3D石墨烯具有優(yōu)良的導電性能,催化活性高,在能量存儲和轉(zhuǎn)化方面極具潛力。為證實猜想,他們將染料敏化太陽能電池中的鉑電極換成了蜂窩狀3D石墨烯電極。在同樣的日照條件下的實測結(jié)果顯示,採用新材料的太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率達7.8%,與使用鉑的普通染料敏化太陽能電池的8%極為接近。

    胡云航說,合成這種蜂窩狀3D石墨烯既不困難也不昂貴,是制造陰極的理想材料。今后還將繼續(xù)研究,以期進一步提高性能。

    以此來看,萬能材料非碳莫屬,尤其在石墨烯發(fā)明后。

 
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