西方开发商创造了一种带有氮化碳光阳极的集成太阳能电池
以固态研究所命名的研究小组由 Bettina Lotch 教授领导的 Max Planck 最近推出了一种基于普通材料的可持续集成太阳能电池设计。 他们的设计基于可以吸收光和储存电荷的氮化碳双功能光电阳极 (K-PHI)。
太阳能电池研究领域还很年轻,因此概念和想法非常多样化,具有不同的整合程度。 集成意味着两种功能——光能转换和能量存储——被内置到一个设备中。 这可以通过各种方法来实现,例如通过在电池中添加光活性电极或使用双功能电极材料。 然而,集成也会影响电荷转移
— 一位研究人员安德烈亚斯·古德 (Andreas Gouder) 说。
本质上,当电池用光充电时,光生电荷载流子之一必须从光活性电极转移到另一个电极。
Lotch、Gowder 教授和他们的同事决定制造一种电池,让这个过程在内部发生。 为此,他们实施了一种多功能隔板,将电池内的两个电极隔开。
研究人员创造的电池由两个电极(阳极和阴极)和它们之间的隔板组成。 光吸收是由氮化碳制成的阳极进行的。 光生电子直接积累到氮化碳中,光生空穴(正载流子)转移到由 PEDOT:PSS 导电有机聚合物制成的阴极。
开发科学家在一系列测试中评估了他们的太阳能电池阵列,发现它产生了有希望的结果。 阳光可以有助于太阳能电池阵列的充电或充电和放电过程。 研究人员发现,他们的解决方案同时应用于充电和放电过程,与电池在黑暗中像传统电池一样运行时相比,提取的能量显着增加了 94,1%。
这组研究人员提出的集成太阳能电池设计可能很快会激发其他团队创建基于氮化碳光阳极或使用隔膜的类似可持续电池。 同时,研究人员计划进一步改进他们的技术,提高其能源效率并促进其商业化。 值得注意的是,在探索外层空间时可能需要这种技术。
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