用树木做成的超级环保太阳能电池

来源:甘肃网发布时间:2013-11-26 09:27:44
 美国佐治亚理工学院和马里兰大学的研究人员声称他们已经研发了一款百分百“绿色”的电池——用树木做成的超级环保太阳能电池,这款电池是“用不完”的。

 一颗废弃的电池能污染多少土地?多少水?

如果一节一号电池在地里腐烂,有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值,而把一粒纽扣电池扔进水里,它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染,相当于一个人一生的用水量。何时我们才可以摒弃这些坑爹的电池?

近日,美国佐治亚理工学院和马里兰大学的研究人员声称他们已经研发了一款百分百“绿色”的电池,这和我们常见的太阳能电池并不是一回事——用树木做成的超级环保太阳能电池,这款电池是“用不完”的。

事实上,常规的太阳能电池还不够环保。佐治亚理工学院有机光子学和电子技术中心的负责人BernardKippelen解释称,常规的太阳能电池虽然能利用太阳光能发电生产清洁能源,但电池本身是不能回收再利用的,人类只是在减少了对化石燃料的依赖,但同时消耗着其他资源,在这款革命性的电池诞生之前,这和拆了东墙补西墙没什么区别。

普通电池中含有镉、铅、汞等重金属,其废旧电池中的重金属正是带来污染的元凶。研究人员认为,要彻底改变电池污染环境的问题,必须换掉电能的载体,既然太阳能电池的工作原理和植物光合作用类似,那为什么不可以直接用植物纤维制作电池?

经过上千种材料的筛选后,研究人员研发了一种植物纤维纳米晶体,只需要把构成太阳能电池的有机物装入这种结构中就能形成简单的植物电池。由于这也是一种有生物降解功能的材料,电池能够在温水中自行溶解。“生产的材料是植物本身,这里有取之不尽的光能有机物,电池使用后也可以自行分解,百分百环保,这才是真正的绿色科技。”研究人员自豪地表示。

目前,这种新型电池能将接收到植物光能的2.7%转化为太阳能电能,转化率在有机材料中名列前茅,不过还远不及常规太阳能电池(在所有种类的太阳能电池中,光电转换效率最高的是单晶硅,达到24%)。除了转化率不及常规太阳能电池之外,这种新型太阳能电池面临的另一个问题是对环境的适应能力,由于这些新型电池的原材料是可降解的,很可能一场大雨就能将电池产品彻底毁掉。对此,马里兰大学的研究人员在电池的环境适应能力问题上下了功夫。研究人员利用纳米技术,从黄松中取材,在木纤维上涂了一层锡膜,并使用钠代替常规电池中的锂,这样生产出的电池比纸张薄,也能起到一定程度的“防水”功能,从而增加电池对环境适应能力。

事实上,假如这些新型的电池能够正式投入生产线,它还将改善工人们的身体健康。常规的太阳能电池尤其是光电转化效率最高的单晶硅太阳能电池,在生产过程中有一部分硅会以氯硅气体化合物的形式作为废料排出,污染空气,经常接触硅的工人也容易患上“矽肺”这种职业病,而这种用树木做成的太阳能电池,工人们完全不必担心污染问题。然而,什么时候才能拿到这块木头电池?研发人员表示,他们的下一个目标是将转化率提高到两位数,假如研究进展顺利,5年内这种电池就能被正式推出市场。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201311/26/45125.html

责任编辑:shichunhua
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
金泽大学实施钛矿太阳能电池的铅稳定技术实地测试来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-09 16:18:43

东芝能源系统公司主导该项目,长州工业株式会社、电通信大学和金泽大学共同实施。该试验涉及将叠层的钙钛矿太阳能电池与铅稳定技术集成到户外测试模块中。该活动计划于2025年8月8日至2026年12月举行。

复旦大学赵岩&王洋&梁佳Nat Energy:厘米级无富勒烯锡基钙钛矿太阳能电池实现14.51%认证效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:33:49

富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率,但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点:高效率与大尺寸兼备:采用非富勒烯ETL材料P3,实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率,且均通过第三方认证,为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

朱宗龙等人EES:金属茂盐作为可调控掺杂剂提升钙钛矿太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:14:09

我们揭示了掺杂机制,并证明此类掺杂剂可将钙钛矿/OSC异质结处的空穴提取效率提升45%。使用金属茂盐掺杂剂的钙钛矿/OSC光活性层,相比使用传统LiTFSI基掺杂剂的薄膜,对湿气诱导降解的耐受性显著增强。显著增强器件界面稳定性与空穴提取金属茂盐掺杂剂及其反应副产物中性二茂铁能有效钝化钙钛矿表面,诱导能带弯曲并形成表面杂化态,从而提升空穴提取效率。

苏州大学袁建宇Nat. Commun.:原位熵配体工程实现高效率量子点太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:11:57

本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。

Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

JACS:π-共轭偶极结构:通过协同偶极叠加实现太阳能电池阴极修饰、欧姆接触与缺陷钝化来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:45:40

通过协同利用分子内偶极与锚定基团-金属电极间形成的偶极,Rh-Py可显著增强界面偶极矩,不仅有效强化内建电场,还优化了有机太阳能电池的欧姆接触,使其能量转换效率突破20%。此外,Rh-Py与Pb之间的强相互作用可有效钝化钙钛矿薄膜中的Pb缺陷。

李晓东&方俊锋AM:ITO纳米颗粒稳定倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的自组装来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:43:55

近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。

中节能&宁夏海原县:签署500MW光伏项目开发协议来源:智汇光伏 发布时间:2025-12-09 09:29:18

12月3日,中节能太阳能股份有限公司与宁夏自治区中卫市海原县人民政府签订光伏项目投资框架协议,双方就合作推进建设一期500兆瓦光伏发电项目达成一致意向并展开深入交流。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。