佛罗里达州立大学的研究人员正在努力使太阳能电池更有效地捕捉和利用光线。他们更近了一步。在《物理化学快报》杂志的一篇新文章中,佛罗里达州立化学与健康大学的研究人员正试图让太阳能电池更有效地捕捉和利用光线。
他们更近了一步。
在《物理化学快报》的一篇新文章中,化学和生物化学助理教授Kenneth Hanson和他的团队介绍了一种生产更高效太阳能电池的新策略。该团队由博士后研究员Tanmay Banerjee和研究生Sean Hill和Tristan Dilbeck组成。
“我们不仅在寻找新材料,也在寻找新的光收集过程,以使太阳能电池更好,”汉森说。
尽管太阳能电池变得越来越流行,但是由于其高成本和低效率,它们仍然没有被普通大众广泛用作能源。典型的太阳能电池最多只能将不到33%的光转化为电能,因此研究人员一直在努力寻找超越这一限制的方法,提高电池效率。
过去,科学家们在电池之前或之后放置了一个额外的光子上转换滤波器,以捕捉低能、未使用的光,并将其转换为可用的高能光。然而,汉森希望将这一过程直接整合到细胞中。
研究人员可以通过使用自组装来实现这一点。通过浸泡过程,他们在表面组装了两个分子,一个受体和一个敏化剂。组装后,这些分子一起工作,进行光子向上会聚,将两个低能量的绿色光子结合起来,产生一个更高能量的蓝色光子,然后可以用于发电。
在优化的太阳能电池中使用这种工艺可以将最大效率从33%提高到45%以上。该团队还认为,他们未来可以得出更好的数字。
“这无疑是制造更高效太阳能电池的垫脚石,”汉森说。"我们目前的工作证明了一种可行的方法."
世界各地的科学家一直在研究如何通过各种机制和不同的材料制造更高效的太阳能电池。在过去的几年里,太阳能市场发展迅猛。随着对清洁能源的重视,更多的资源将用于创造更好的太阳能选择。
能源部最近的一项研究估计,太阳能(目前电力供应的0.05%)到2030年将增加到14%,到2050年将增加到27%。
汉森是能源和材料战略计划的一部分,其使命是为新一代能源可持续技术生产高科技材料。该倡议的成员正在研究各种高科技材料,包括太阳能电池、发光二极管和光敏分子。
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