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

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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。
32 评论
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  1. +7
    30 March 2023 09:18
    哈,53草坪的发动机恢复生产,我们也没有坐以待毙! 总的来说,令人遗憾的是,我们的经济结构使得我们不能使用廉价的天然气(以及相应的光),而且它的剩余量非常大,即使它很便宜,我们也无法提取附加值由此(好吧,就像制造大量铁和在每个城市建造所需的桥梁一样,而不是共产党人有时间的桥梁)
    1. +4
      30 March 2023 09:36
      “来自 53 草坪的引擎”(大概是 GAZ-53)仍在工作中。 但是现在 2000 年代同一辆福特汽车的发动机在哪里呢? 优化、整合、BLM 和其他……一次性产品,如#2。 所以这不是事实什么是最佳的,什么是受阻碍的
    2. -3
      30 March 2023 09:44
      “你”马上就要反击了,然后又是百分之一的总动员,去喂鹅……
    3. +11
      30 March 2023 10:11
      什么不适合你? 511 发动机,去除了上面的碳水化合物,现在喷射,功率分散到 200 马力。 让他们释放! 唯一就是后根的馅! 如果他们用油封代替它,那就是普通电机! 眨眼
      1. +1
        30 March 2023 10:23
        很正常,即使有化油器。 例如,对我来说,带化油器的 Taz classic 售价为 CO - 4 欧元,CH - 3 欧元。
      2. +3
        30 March 2023 10:50
        是的,后根,这让所有开过GAZ 53的人都头疼。
        永久性失油。
        但信息是惊人的。 真的没有办法创造出非常现代的东西吗?
        真的,某处 60 岁,落入下水道?
        1. -4
          30 March 2023 13:56
          如果在 Gaz 53 上放一个普通的填料函而不是填料,这将是 50 年后的技术突破!)))
          想象一下加沙的思想是怎样的!
    4. +1
      30 March 2023 13:22
      抱歉,但是上述“共产主义者”不知何故“没有时间”向我解释太阳能电池的“充电”一词是什么意思? 组装上述电池的光电池中的光会激发光电动势。 当连接到最后一个“负载”(或电力消费者)时,光电动势被太阳能电池的所有元件“汇总”,为负载提供电流。 只要电池的光电池有外部光子照射...

      如果这种照射消失,那么积聚在“电极”上的载流子(前面提到的“电子”和“空穴”)似乎应该开始“复合”。 那些。 - 减少光电池在照射过程中积累的电荷......

      那么,“诀窍”是什么? .. 实际上,在一个太阳能电池中,技术上形成了两个? .. 其中一个在辐照期间将其部分电荷“提供”给另一个(与太阳能电池“断开连接”)负载),当光子照射过程不存在时,它开始“工作”?...

      但在这种情况下,对照射光子通量强度的“要求”,粗略地说应该是“高一倍”。 为“电荷合成”的过程提供充足的能量,不仅要产生电流,还要“积累电荷”……

      您能在这里澄清一下吗?..
      1. +4
        30 March 2023 14:50
        引用:ABC-schütze
        “没有时间”给我解释一下太阳能电池的“CHARGING”这句话是什么意思?

        不用担心。 很快,下一位“英国科学家”将发明新的风车,将风储存在叶片中,然后吹向自己。 笑
  2. +6
    30 March 2023 09:19
    如果为了太空,对于初学者来说,地球人需要等一段时间才能把这些电池放到别墅里。价格可能更容易把线拉到别墅里。
    1. +5
      30 March 2023 09:53
      在目前的条件下,仅仅为了给你家接通 380 伏 15 千瓦的电源,你就需要为每千瓦支付 3000 卢布。 这并不是到处都是,按地区来看是这样的:
      列宁格勒地区 - 8700 卢布/千瓦,
      莫斯科地区 - 8345,85 卢布/千瓦,
      斯维尔德洛夫斯克地区 - 7000 卢布/千瓦,
      车里雅宾斯克州 - 5423,11 卢布/千瓦,
      罗斯托夫地区 - 5303,76 卢布/千瓦,
      圣彼得堡 - 4437 卢布/千瓦,
      克麦罗沃地区 - 4320 卢布/千瓦,
      斯塔夫罗波尔地区 - 3766 卢布/千瓦,
      莫斯科 — 3000 卢布/千瓦,
      阿尔泰边疆区 - 3000 卢布/千瓦,
      伏尔加格勒地区 - 3000 卢布/千瓦,
      沃罗涅日地区 - 3000 卢布/千瓦,
      伊尔库茨克地区 - 3000 卢布/千瓦,
      克拉斯诺达尔地区 - 3000 卢布/千瓦,
      克拉斯诺亚尔斯克边疆区 - 3000 卢布/千瓦,
      下诺夫哥罗德地区 - 3000 卢布/千瓦,
      新西伯利亚地区 - 3000 卢布/千瓦,
      奥伦堡地区 - 3000 卢布/千瓦,
      彼尔姆地区 - 3000 卢布/千瓦,
      巴什科尔托斯坦共和国 - 3000 卢布/千瓦,
      克里米亚共和国 - 3000 卢布/千瓦,
      鞑靼斯坦共和国 - 3000 卢布/千瓦,
      萨马拉地区 - 3000 卢布/千瓦,
      萨拉托夫地区 - 3000 卢布/千瓦,
      秋明地区 - 3000 卢布/千瓦,
      1. 0
        30 March 2023 10:21
        40 年前,我连接了 000 卢布,同样是 10 kWh + 15 卢布给“认证”电工。
        1. +2
          30 March 2023 10:28
          好吧,我已经连接了一个,所以我们的关税是 7000 卢布。 接线费用是15x7000=105000卢比,而且还没有电工。
    2. +2
      30 March 2023 10:06
      Quote:tralflot1832
      如果为了太空,对于初学者来说,地球人需要等一段时间才能把这些电池放到别墅里。价格可能更容易把线拉到别墅里。

      说真的,几年前,我对国内“绿色能源”的想法感到兴奋。 它不适合建房子——在那里你需要清理六个相邻的太阳能电池板地块,但它似乎适合夏季住宅。

      由于价格和每平方米的低效率,太阳能电池板立即被取消。
      他开始仔细观察风车,并用自己的双手给火烧起来。 我找到了购买组件的地方,在互联网上挖掘了技术,然后拿起了计算器......
      起初我以为“手工”这么贵。 我重新计算了 - 一个现成的工具包在“点亮两个灯泡并为手机充电”的力量下花费了相当荒谬的钱。 我有焊接,各种金属和木工玩具,电视冰箱......
      简而言之,我从“绝对”这个词中吐出了这个想法 - 我什至不记得了。 只要伏尔加河在流动,只要上面有水力发电站,即使没有这个心血来潮,我的灯泡也会燃烧。

      还有更多......
      多功能分离器、光阳极、碳氮化物——当然,这一切都很好。
      在没有俄罗斯天然气和中国生产的情况下,他们将如何在他们的斯图加特(马克斯普朗克固态研究所)推出如此出色的技术 - 我不知道...... 请求
      它将以这样的事实结束,即美国人将再次拧开技术专家,为他们申请专利——然后呢? 同样,需要中国人...
      1. +3
        30 March 2023 10:14
        起初,我也对这个房子的想法感到兴奋。然后我数了一下就吐了口水。此外,当地人解释说,当朋友 - 亚美尼亚人(邻居)转向“绿色”能源时,时间就到了。
      2. 0
        30 March 2023 10:19
        风车是困难的、昂贵的和不可靠的,此外,风并不是到处都是所需的速度,但希望全年的速度大致相同,因为不同的速度需要不同的风车设计。 太阳能电池板,更容易。 即使特定回报率很低。 通常,它们使用白天充电的电池工作,电池的消耗在晚上和早上进行。 无论如何,都需要多种能源,包括电网。 尽管您可以使用太阳能电池板和风车。 但是在任何版本的电池中,都需要很多,嗯,很多。 它是昂贵的。
        1. +1
          30 March 2023 11:09
          如果仍然可以使用潜艇电池(免费),那么这个问题很有趣。 hi
          1. +1
            30 March 2023 13:07
            Youtube 上有很多关于私人业主解决私人住宅和避暑别墅的电力供应问题的视频。 如果您观看五部电影,那么或多或少都会对这个主题进行客观的介绍。
            总的来说,我的印象是,只有在没有其他选择(山上、草原上的房子等)的情况下,家庭太阳能 + 风能才能在金钱方面证明自己的价值。 如果供电不稳定,可以借助太阳能电池板+风力发电,增加它的可靠性(家里供电)。
            目前在这些情况下最有利可图的电池是 LiFePo4(磷酸铁锂)(LFP)。 它们的价格比铅高几倍。 但由于它们的使用寿命长(取决于操作,高达 5000 次充放电循环)和更高的效率(几乎是铅的两倍),因此价格实惠。 这些电池的某些品种也可在零度以下(-20°C)下运行。
            如果我有私人住宅,我肯定会安装太阳能电池(配备合适的电池车身套件和逆变器)。 不是为了房子所需的所有电力,但至少是为了必要的东西。 你不能 100% 依赖第三方。
            1. -1
              30 March 2023 17:52
              Quote:Bad_gr
              Youtube 上有很多关于私人业主解决私人住宅和避暑别墅的电力供应问题的视频。 如果您观看五部电影,那么或多或少都会对这个主题进行客观的介绍。

              而且,还会有一种“我也会成功”的坚定信念,这一切都是超级赚钱的,你完全可以放弃中央电源。

              但是所有这些信心都被一个简单的计算器打破了。

              .
              Quote:Bad_gr
              只有在没有其他选择(山上、草原上的房子等)的情况下,太阳能+风能才能在金钱方面证明自己的价值。 如果供电不稳定,可以借助太阳能电池板+风力发电,增加它的可靠性(家里供电)。

              当然,如果你努力的话,你可以用眼镜镜片加热水壶。 但这一切的宠爱只有在绝对没有地方可以附加额外的钱并且中央电源每天因某种原因被切断 15 小时的情况下才能开始。我会付钱的。 我们村的人并不穷,很多人完全靠电暖气生活,例如在有煤气的情况下。 这就是为什么没有人愿意失去这样的付款人。 几年前,他们安装了四个新变压器。 我和我的邻居安装了一个稳定器,其大小约为赫鲁晓夫厨房的一半,可供两人使用,现在您可以在闲暇时和灵魂中从事“绿色能源”,而不是像欧洲那样-“即使是三倍更贵,但你不必依赖任何人。”
              1. +1
                30 March 2023 19:45
                Quote:Zoldat_A
                而且,还会有一种“我也会成功”的坚定信念,这一切都是超级赚钱的,你完全可以放弃中央电源。
                这是看了多少视频后得出这样的结论?

                Quote:Zoldat_A
                但是,只有在绝对没有地方可以附加额外的钱并且中央电源每天因某种原因被切断 15 小时的情况下,才能开始所有这些宠爱.....

                我住在索契。 用电是- 抱怨是一种罪过。 但不知何故在冬天,在负温度下,下雨了。 落在电线上的水滴变成了冰。 电线开始因冰的重量而断裂。 当电线从高压线杆的一侧脱落时,剩余的结冰电线会把电线杆拉向它们的方向。 110、220千伏主线支撑下挫。 这座城市在冬天,在大雪中,没有电,没有水和下水道,因此没有暖气——所有这些欢乐,持续了三个星期。 住在私人住宅中的人有多种选择。 但是这里的大部分人口都住在赫鲁晓夫和摩天大楼里。
                这一点都不好玩。
                如果有太阳能电池板,至少一平方米(很可能将其固定在窗户旁边),那么已经有机会收听广播,为手机和可充电手电筒充电,观看电视上的东西小电视。 不再与世隔绝。
                1. -1
                  30 March 2023 23:00
                  Quote:Bad_gr
                  我住在索契。 用电是- 抱怨是一种罪过。 但不知何故在冬天,在负温度下,下雨了。 落在电线上的水滴变成了冰。 电线开始因冰的重量而断裂。 当电线从高压线杆的一侧脱落时,剩余的结冰电线会把电线杆拉向它们的方向。 110、220千伏主线支撑下挫。 这座城市在冬天,在大雪中,没有电,没有水和下水道,因此没有暖气——所有这些欢乐,持续了三个星期。

                  好吧,这是引发事故的自然灾害类别。 你不能与自然争辩,但要消除事故——你需要能够工作。 你有三个星期的时间 ​​- 相关服务应该在脖子上权衡。 因为事故是在紧急、紧急模式下消除其后果的时候。 三个星期,是的,在 110 和 220 千伏下 - 这甚至不是“冒烟”,这被称为“破坏”。 当时的服务负责人应该住在 kung 的设施里——我一生中发生过几次这样的事情。 你的老板应该因为对此事的这种态度而受到评判。 作为最后的手段 - Syktyvkar 的供应经理。

                  在我们村,在安装新变压器之前,每周停电几次,每次 10-30 分钟。 这条线是通往某个国有农场的第二个分支,设计师们并没有真正费心去铺设一个新的。 他们对旧的进行了“现代化改造”,并在上面挂了一个小屋。 好在村子里住着不是最朴素的人——到头来还是逼着他们按照自己的想法去做。
                  所以一米一米的面板很好,但水力发电站更可靠……但在“绿色能源”方面,我个人对家庭层面感到失望。 德国人梦想有一个工业规模,因此,疯了,他们砍伐了最后的森林以放置风车。
                  1. 0
                    30 March 2023 23:58
                    Quote:Zoldat_A
                    但要消除事故 - 您需要能够工作。 你有三个星期的时间 ​​- 相关服务应该在脖子上权衡。 因为事故是在紧急、紧急模式下消除其后果的时候。 三个星期,但电压为 110 和 220 千伏 - 这甚至不是“冒烟”,这被称为“破坏”......

                    不知何故,电缆工从库班来到索契,教索契电缆工如何正确工作。 我们承担了在一个月内拉伸 100 多条线(各种对象)的义务。 到月底,他们取得了第四名。
                    我想你对索契的作品也有同样的想法。


                    正在修复的线路片段的照片。 这是戈洛温卡。 高压电塔在斜坡上。 支架之间的跨距超过一公里。 如果我没记错的话,这个跨度上的电线下垂超过 60 米。 这里晚上会下雪或雨夹雪,结霜,白天大部分是雪泥。 有必要拆除旧的、破损的支架,拖动、组装和安装新支架。 在它们之间拉伸电线。 这一切都在山坡上,在那里你真的找不到入口。
                    你知道这样的天气吗? 在恢复线路的过程中,不时出现这种情况
                    1. 0
                      31 March 2023 16:14
                      忘了说了,110-220千伏线路的3个高压支架,在这次事件中倒塌了。 冰冷的铁丝连同冰块,直径相当于一个三升的罐子。
                      此外,还铺设了 10-6 kV + 380 V 的城市布线。 一位熟悉电网的人士回忆说,由于天气原因,该市一次敷设了500多根10-6kv+380v电线杆。
                      对于电力,您至少需要保险。
                      1. 0
                        4 April 2023 19:36
                        Quote:Bad_gr
                        Youtube 上有很多关于私人业主解决私人住宅和避暑别墅的电力供应问题的视频。 如果您观看五部电影,那么或多或少都会对这个主题进行客观的介绍。

                        Quote:Zoldat_A
                        而且,还会有一种“我也会成功”的坚定信念,这一切都是超级赚钱的,你完全可以放弃中央电源。
                        但是所有这些信心都被一个简单的计算器打破了。

                        你的结论是咖啡渣占卜的水平。 现在在 YouTube 上,大多数关于乌克兰自主供电的视频,那里的平民用电解决他们的问题(一些在公寓里——那里有一个带电池的逆变器,一些在私人住宅里——这里是所有的设备只是为了解决此类问题而发明的)。 一般来说,如果您突然需要(或只是想)增加您对第三方组织的独立性,那么可以从哪里窥视智能解决方案并考虑到其他人的错误。
  3. +3
    30 March 2023 09:32
    基于在西方他们喜欢响亮的声明和明亮的头条新闻这一事实,我非常相信这条新闻属于“吸引注意力和金钱”的类别
    他们还从 covid 吹口哨了大约 100% 完全由西方生产的疫苗
  4. FIV
    0
    30 March 2023 10:03
    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%。

    这个消息令人痛苦地张口结舌。 如果翻译者是一名工程师,也许会更有意义。 氮化碳早已为人所知。 唯一清楚的是,他们决定将光电池与电池电极结合起来。 事实上,这个决定值得商榷。
    1. 0
      30 March 2023 10:25
      从文字中,我意识到不仅仅是电池电极,而是将太阳能电池板与电池组合在一个封装中。
  5. 0
    30 March 2023 10:12
    一些“绿色能源”在冬天并没有真正帮助! wassat wassat
  6. +1
    30 March 2023 10:44
    我仍然不明白进步在哪里。 阳光不会照射得更强烈,每平方米每小时的能量不会超过 1 千瓦,持续 2-3 小时,并且仅在晴天。 这是我们星球上可以使用的最大值。 然后是太阳光转化为电能或热能的效率,总是远低于100%,然后通过各种方式积累起来的能量,也远低于100%。
  7. “西方开发者”固然美丽,你只需要记住

    “美元是美国仅存的超级大国,它提供了无与伦比的军事和政治力量,在它的帮助下,美国可以将一些国家与世界经济隔离开来,华盛顿可以随心所欲地花钱,相信世界其他国家会购买美元如果大国设法建立一个替代系统,美国将面临世界前所未见的清算。”

    在那之前,西方可以用纸张和油漆的美元价格购买任何人才。
  8. 0
    30 March 2023 11:29
    另一种太阳能电池技术。 看起来有很多
    看起来不错的价格/质量。
    会为研究和生产寻求资金并提供给他人。
  9. 0
    30 March 2023 13:58
    可以不写“西方开发者”,在俄罗斯不行。