马萨诸塞大学利用光合作用提高太阳能效率

来源:网络发布时间:2019-04-10 13:55:50

导读: 马萨诸塞大学阿默斯特(Amherst)分校的化学家根据植物的光合作用发明了一种新的方法,可以让太阳能电力生产更有效率。

马萨诸塞大学阿默斯特(Amherst)分校的化学家根据植物的光合作用发明了一种新的方法,可以让太阳能电力生产更有效率。

该研究小组由Sankaran Thayumanavan领导,他是该大学“化学创新为未来加油” 研究中心 (Fueling the Future Center for Chemical Innovation)的主任。他研究出一种新方法,利用树状大分子来复制光合作用的过程;树状大分子是高度枝化的非生物有机分子。

树状大分子由众多分支组成,这些分支由相互连接的被称为聚合物的分子链组成。在树状大分子中,每个分子链会形成新链,反复聚合到单一的核心上,最终形成球状。

树状大分子的分支使之可以大范围地吸收光子,向其聚合物分支相互连接的核心提供能量。在分子核心处的能量得以发散的,产生沿着聚合物链向分子偶极处移动的电子,产生电力。

研究该聚合物的最终目标,是能够发现一种精湛的设计,来实现足够的捕获阳光的效率和无能量损失的电子转移。

“我们的方法受到了大自然中植物利用能源方式的启发。经过数百万年的进化,大自然的植物能有效地捕获大量的能量,并可以短距离无损耗地进行传输,”Thayumanavan先生说。

“在未来,光伏设备可能不再依赖于速度慢、效率低的人造半导体。我们的研究会带来更轻、更高效、可持续的光伏发电,”他补充说。

该小组在一篇论文中发布了研究结果,论文的题目为:用于光伏技术的树状和线性大分子结构——光诱导电荷转移研究(Dendritic and Linear Macromolecular Architectures for Photovoltaics: A Photoinduced Charged Transfer Investigation)。该论文发表在期刊《美国化学会志》上。

该杂志的编辑预测,该论文将改变未来光伏设备的设计方法。

“通过科学发现的创新是社会进步的必要组成部分。要真正实现可持续的做法,必须利用更清洁的方法获取能源和更有效的方法来存储、分配和使用能源。”该杂志编辑说。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201904/10/305161.html
责任编辑:yangran
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
天合光能申请太阳能电池相关专利,提升叠层太阳能电池光能利用率并减热化损失来源:新浪证券 发布时间:2026-08-07 15:09:25

天合光能于2026年4月14日申请了一项关于叠层太阳能电池的发明专利(公布号CN122497214A),聚焦提升光能利用效率并降低热化损失。该专利提出一种含特殊光学膜层的多端叠层结构,由前置钙钛矿子电池、后置另一子电池及二者之间的光学层构成;光学层内嵌散射粒子与波长转换粒子,可将钙钛矿电池“死区”未能有效吸收的高强度入射光进行横向扩散,并将其转换为更易被后置子电池吸收的长波段光。此举显著改善后置子电池受光的空间均匀性,提高整体光能利用率,同时减少因光子能量过剩导致的热化损耗。专利还涵盖该电池的制备方法及其在电池组件和用电装置中的应用。

突破31%!钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池新纪录:双界面工程助力效率与稳定性双丰收来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-08-06 08:36:09

本文报道了我国科研团队在钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池领域取得的重大突破:通过创新性提出“双界面载流子传输工程”(DICTE)策略,同步优化底部(空穴侧)与顶部(电子侧)界面,成功将小面积器件效率提升至31.09%(认证30.57%),大面积器件达28.85%,并显著增强长期稳定性——未封装器件在氮气环境中储存3576小时后效率保持94%,70°C热老化960小时后仍超90%,最大功率点跟踪756小时后保持91%。研究针对CIGS表面粗糙导致钙钛矿成膜不均、界面能级失配及缺陷复合等核心瓶颈,分别采用双层NiOₓ空穴传输层实现保形覆盖与高效空穴提取,以及EDADI/p-F-PEAI双分子协同钝化改善电子传输与能带匹配,系统解决了效率与稳定性难以兼顾的难题,为叠层光伏实用化提供了新路径。(199字)

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展来源:北京大学材料科学与工程学院 发布时间:2026-08-04 10:11:25

北京大学周欢萍团队针对钙钛矿太阳能电池因软晶格和低缺陷形成能导致的界面缺陷多、稳定性差等关键瓶颈,提出一种基于氩气/四氟化碳混合等离子体的表面工程新策略。该方法分两步实现原位界面重构:先以Ar等离子体物理刻蚀去除表面缺陷层,再利用CF₄等离子体产生的活性氟与未配位铅离子反应,构筑4–7纳米厚、连续致密且强键合的氟化铅钝化层。该钝化层显著降低界面缺陷密度(降幅约90%),提升载流子寿命与能级匹配,从而同步增强效率与稳定性。小面积电池效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环老化等多条件下展现出优异长期稳定性。研究成果发表于《Science》。

阿根廷太阳能列车:零排放出行照亮千年古道来源:至顶网 发布时间:2026-08-04 10:09:42

阿根廷“太阳能峡谷列车”是拉丁美洲首列以太阳能为主要动力的旅客列车,运营于联合国教科文组织世界遗产——韦马乌阿卡峡谷(2003年列入名录),该峡谷作为连接安第斯高原与低地的贸易与迁徙通道,已持续使用逾一万年。列车线路全长约42公里,为修复的历史支线,通车两年来已运送乘客9万人次,实现全程零排放、无噪音运行。其动力系统依赖352千瓦时锂离子电池组与再生制动技术,单次充电可完成84公里往返;六座车站配备光伏充电设施,电力源自6兆瓦专属光伏电站及配套储能系统,全链条杜绝燃烧过程。项目注重社会包容性,约三分之一乘客通过社会责任项目享受免费或优惠乘车。当前运营区间为沃尔坎至蒂尔卡拉,未来拟向北延伸至韦马乌阿卡及靠近玻利维亚边境的拉基亚卡。

马来西亚政府今年拨款3419万 362地点装太阳能路灯来源:马新社 发布时间:2026-08-04 09:31:08

马来西亚政府今年拨款3419万令吉,在全国联邦公路362个指定地点安装太阳能LED路灯,重点覆盖无电网接入、电缆盗窃高发、乡村及内陆地区,尤以沙巴、砂拉越为优先。工程部长指出,太阳能路灯的部署基于技术适用性、成本效益、维护需求与环保效益综合评估;但在已有稳定供电区域,仍以更换传统LED路灯为主,因其更具经济性——太阳能路灯电池组件占总成本约六成。此外,吉隆坡—加叻大道(KLK)将安装297盏太阳能路灯,预计年底完工,并配合扩建工程在云顶森巴隧道至文巴加交汇处约26公里路段增设照明。当局已识别KLK及东海岸大道LPT1共13处事故黑点,通过震动减速带、路面修复及安全设施升级实施改善,部分区域事故率同比下降达100%。KLK扩建工程自今年3月启动,当前进度6.4%,计划2030年竣工。

硅片出口半年报:谁是中国硅片最大进口国?来源:光伏情报处 发布时间:2026-08-03 09:37:31

本文基于中国海关2026年上半年出口数据,系统梳理了中国太阳能硅片(直径>15.24厘米、厚度≤220微米的单晶硅切片)的出口情况。数据显示,上半年出口额为7.89亿美元,同比下降17.6%;但出口量达41.97亿片,同比增长36%,呈现“量增价跌”特征。在国别分布上,印度以15.31亿片居首,远超第二名越南(6.62亿片),成为最大进口国;其余主要目的地包括老挝、印尼、泰国等东南亚及非洲国家。月度分析显示,2026年3—4月对印出口大幅攀升,较往年同期显著增长。按出口省份排序,江苏、云南、江西位列前三,反映中东部与西南地区为硅片出口主力区域。(199字)

特斯拉包下140兆瓦太阳能电站全部电力用于AI需求来源:IT之家 发布时间:2026-07-31 06:48:28

特斯拉与可再生能源开发商Zelestra签署长期购电协议,将全额采购其在得克萨斯州东北部建设的140MWac太阳能电站“Lumen Farm”的全部发电量,项目预计2027年开工、2029年投运。此举是双方继2024年西班牙57MWac合作后在美国的首次合作,旨在满足特斯拉在得州超级工厂及AI算力基础设施日益增长的清洁电力需求。尽管特斯拉自身拥有太阳能业务(包括SolarCity收购遗产、Powerwall、Megapack及筹建中的休斯敦光伏组件工厂),但因近年大幅收缩太阳能部署规模、渠道与产能,短期内难以自主供应大规模公用事业级绿电,故选择外购方式加速实现本地绿色供电目标。该交易也折射出得州清洁能源资源竞争加剧的趋势。

SNEC PV&ES第二十届(2027)国际太阳能光伏和智慧能源&储能和电池(上海)大会暨展览会!来源:投稿 发布时间:2026-07-30 17:13:43

SNEC PV&ES第二十届(2027)国际太阳能光伏和智慧能源暨储能与电池(上海)大会暨展览会将于2027年6月2日至4日在国家会展中心(上海)举行。作为全球最具影响力的光储行业盛会之一,本届展会展览面积预计超36万平方米,吸引来自90多个国家和地区的3000多家企业参展,其中国际展商占比近30%,专业观众逾50万人次。展会覆盖光伏全产业链及储能、智能电网、新能源汽车等核心领域,展品涵盖生产设备、电池技术、系统集成、原材料、应用产品及工程解决方案。同期将举办多场前沿技术论坛与专题会议,聚焦异质结、钙钛矿、BIPV、构网型储能、虚拟电厂、AI+能源、零碳园区等热点议题,并探讨政策导向、出海战略与可持续发展路径,全面展现全球光储产业最新成果与发展趋势。

AI用电需求持续攀升,特斯拉包下140兆瓦太阳能电站全部电力来源:IT之家 发布时间:2026-07-30 10:24:37

文章介绍了特斯拉与可再生能源开发商Zelestra签署长期购电协议,包揽其位于美国得州东北部、装机容量140MWac的Lumen Farm太阳能电站全部发电量。该项目预计2027年开工、2029年投运,将主要用于支撑特斯拉在得州的高能耗业务,包括超级工厂及快速扩张的AI算力设施。这是双方继2024年西班牙57MW合作后首次在美国联手,也标志着特斯拉正式加入得州日益激烈的清洁能源争夺战。值得注意的是,尽管特斯拉自身拥有太阳能业务(如SolarCity收购遗产、Solar Roof及休斯敦光伏板工厂),但因该业务长期收缩、公用事业级项目尚未建成,公司选择外购绿电以满足迫在眉睫的清洁供电需求。(199字)

广东广州:新建建筑优先使用太阳能光伏系统来源:广州市住建局 发布时间:2026-07-30 09:34:28

广州市住建局于2026年7月29日发布通知,明确自印发之日起,所有新签订设计合同的建筑须全面执行《广东省可再生能源建筑应用系统设计技术导则》。通知要求新建建筑优先在屋顶安装太阳能光伏系统;屋顶条件受限的,应在项目用地红线内适宜场地补建。对有集中热水需求的公共建筑,可选用太阳能热利用或空气源热泵系统;超高层或因安全、消防等原因确难实施的项目,须经专家论证并报主管部门审批。光伏系统须纳入建筑工程全流程管理,与主体建筑同步设计、施工、验收。建设、设计、审图及监管单位均被压实责任,市、区两级住建部门将加强全过程监督与指导。(198字)

Meridian Energy获批在新西兰怀卡托建设110兆瓦太阳能项目来源:能源界 发布时间:2026-07-28 09:41:18

Meridian Energy公司已获批准在新西兰怀卡托地区莫林斯维尔以东建设一座110兆瓦太阳能发电厂,占地134公顷,安装约23万块光伏板,预计年发电量达200吉瓦时,可满足逾2.5万户家庭用电。项目将接入皮亚科变电站并纳入国家电网,许可亦预留未来配置电池储能系统的空间。公司表示,该项目是其2030年前投资30亿新西兰元拓展可再生能源计划的关键一环,旨在增强电力供应可靠性、缓解电价压力,并通过“蓄水替代发电”方式优化水电资源调度。建设期将创造超100个本地岗位及数千万新西兰元经济收益,运营后提供4–5个长期职位。项目同步规划生态修复、河岸植被恢复、农光互补放牧及景观缓释措施。最终开工尚待公司董事会投资决策,最早或于2028年启动,工期约两年。(199字)