新型廉价环保太阳能电池前景光明

2012-05-28 15:09

　　传统和现在的太阳能电池都有局限性，比如生产成本高，运行效率低以及耐用性，而且很多电池都依赖有毒而稀缺的材料。美国西北大学（Northwestern University）的研究人员开发出一种新的太阳能电池，原则上说，会最大限度地减少太阳能技术的所有这些局限性。

　　尤其是，这种设备首次解决了格拉兹尔电池（Grätzel cell）的问题，这是一种很有前途的低成本环保太阳能电池，但具有显著的缺点：就是泄漏。这种染料敏化电池（dye-sensitized cell）的电解质是用有机液体制成，会泄漏，而且会腐蚀太阳能电池本身。

　　新电解质材料铯锡碘（CsSnI）的晶体结构，以及光学和电学传导属性

　　格拉兹尔电池使用分子染料吸收阳光，再转换为电能，就像植物中的叶绿素（chlorophyll）。但是，这些电池使用寿命通常都不到18个月，这就使它们不能进行商用。研究人员一直在寻找替代材料，已经有二十年。

　　在西北大学，跨学科协作是一个基础，纳米技术专家罗伯特·P.H.昌（Robert P. H. Chang）提出质疑，与化学家梅尔库丽？？卡纳其迪斯（Mercouri Kanatzidis）讨论格拉兹尔电池问题。卡纳其迪斯的解决方案是一种新材料，用于这种电解质，实际上，这种材料开始是一种液体，最后成为一种固体物质。这样，这种新的全固态太阳能电池本质上就是稳定的。

　　“格拉兹尔电池在概念上像是灯泡，但没有钨丝或碳材料，”卡纳其迪斯说，需要更换这种麻烦的液体。“我们创造了一种强大的新材料，可以使格拉兹尔电池效果更好。我们的材料是固体，不是液体，所以应该不会泄漏或腐蚀。”

　　博士后研究生纯因（In Chung）在卡纳其迪斯小组工作，与研究生李斌洪（Byunghong Lee）密切合作，李斌洪属于罗伯特·P.H.昌的小组，他们开发出这种新电池，取得的性能提升总体上看大约是每月1％。

　　西北大学的这种太阳能电池中，薄膜复合材料是用铯（cesium）、锡和碘制成，称为CsSnI3（铯锡碘），这种复合物取代了格拉兹尔电池中的整个液体电解质。这种新的太阳能电池更高效，更稳定，使用寿命更长，详细内容发表在5月24日的《自然》杂志上。

1 2 下一页>