科学家正在开发石墨烯太阳能电池板,该太阳能电池板在下雨时产生能量
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太阳能正在制造大步前进作为一种可靠的可再生能源,但是在光伏电池的效率以及夜间和恶劣天气下发生的情况方面仍然有很多未开发的潜力。现在,已经以雨滴产生能量的形式提出了一种解决方案。
新过程的关键是石墨烯:我们听到的“奇迹”材料关于以前的很多。因为雨滴不是由纯水组成的,并且包含各种盐,这些盐分为阳性和负离子,这是来自中国海洋大学青岛的一个团队认为我们可以通过简单的化学反应来利用功率。具体而言,他们想使用石墨烯片在雨中(包括钠,钙和铵)中分离带正电荷的离子,然后产生电力。
早期测试使用略有咸水模拟雨水,这是很有希望的:研究人员能够产生数百辆微伏,并从其自定义的太阳能电池板中实现可观的6.53%的太阳能转换效率。
在实验中,团队使用了一个廉价的薄膜太阳能电池,称为染料敏化的太阳能电池。添加一层石墨烯在细胞上,将其放在氧化钛和塑料的透明背景上。然后,由此产生的“全天候”太阳能电池概念配备了从阳光和雨水替代品产生动力。
这里发生的事情是,带正电荷的离子与已经存在的电子结合,并形成了已经存在的电子的双层(技术上称为伪镜头)。两层之间的势能差足够强,可以产生电流。
该实验仍处于“概念证明”阶段,因此有工作要做,但是研究人员希望他们的发现可以“指导设计”未来的全天候太阳能电池,并有助于可再生能源的不断增长。
现在,他们正在努力调整该技术,以处理真正的雨滴中发现的各种离子,并弄清楚如何从典型的低浓度中产生足够的电力。
这不是第一次使用石墨烯来提高太阳能技术:今年早些时候,英国的一支团队能够创建基于石墨烯的材料这在吸收环境热和光方面非常有效,最终可能导致太阳能电池板可以与在室内找到散布的阳光一起使用。
如果这些科学家将来,将来,光伏细胞可能不会因缺乏直接的阳光而受到阻碍。
该研究已发表在杂志上应用化学。