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有机太阳能电池具有大规模、低成本发电的潜能,要克服的一个挑战是薄层电极顶部的差序。慕尼黑工业大学物理和化学系以及普朗克高分子研究所的研究人员已经修改了染料分子,让他们作为自组装的分子网络构建块。
1、使用藻类生产生物燃料仍困难重重
科学家们希望使用藻类生产生物燃料。然而这项技术还存在不足之处,一篇JRC发表的文章就列举出一些主要的难题,例如:藻类对营养物质的要求很高、在户外培育时很难保证选择的品种维持高的生产效率、生产藻类并转变为生物燃料的过程需要很高的能量投入,成本较高。而且,从实验室走向大规模生产也需要克服一些技术上的难题。
2、从水桥到水电池
“水桥”现象在十九世纪被人们发现,现在来自TU Graz and the Wetsus research Centre的科学家发现伴随水桥产生的还有带有电荷的水,并且这些电荷可以保持一段时间。
放入阳极的水中会产生质子,这些质子通过水桥到达阴极,并在这里与羟基结合,因为质子的移动速度并不是很快,如果在实验过程中突然关闭电路,那么一个容器中的质子将会富余,另一个则会缺少质子,实验表明这些电荷可以存在一周时间。
3、高电压低成本碲化镉太阳能电池
美国能源部实验室和华盛顿州立大学以及田纳西大学的研究人员通过碲化镉(CdTe)太阳能电池改进了电池最大电压,克服了实际的限制。CdTe电池具有低成本、耐候性的优点,但没有硅基电池高效。研究小组利用氯化镉的标准处理步骤,提高了电池电压。
这一研究旨在保护环境的同时满足能源需求,解决社会复杂问题。
4、分子石墨烯架构助力有机太阳能电池
有机太阳能电池具有大规模、低成本发电的潜能,要克服的一个挑战是薄层电极顶部的差序。慕尼黑工业大学物理和化学系以及普朗克高分子研究所的研究人员已经修改了染料分子,让他们作为自组装的分子网络构建块。通过氢键,对石墨烯涂层金刚石衬底的原子级平整表面分子进行自组装。暴露于光时,分子网络产生光电流,形成高效光伏单层分子,从而解决了差序问题。
相关研究成果发表在Nature Communications上。
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