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超薄的软性太阳能电池的二硒化钨

时间:2019-08-31 来源: 关键字:太阳能电池   光伏材料   光伏技术   

在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。奥地利维也纳科技大学(Vienna University of Technology)的研究人员们首次开发出由二硒化钨(tungsten diselenide;WSe2)制做的二极管,根据实验显示,这种材料可被用于超薄的软性太阳能电池。

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虽然石墨烯被认为是最具有发展前景的电子材料之一,但并不适合用于打造太阳能电池,这也就是为什么维也纳科技大学的研究团队们开始寻找其他类似石墨烯材料的原因,他们想找到一种能以超薄层排列但又具有更佳电子特性的材料。

“石墨烯的电子状态并不是非常适用于开发太阳能电池,”Thomas Mueller说。因此,他和研究团队开始寻找其他材料──它必须类似于石墨烯,能以超薄层迭的方式排列,而且具有更好的电子特性。

研究人员们后来找到的材料是二硒化钨(WSe2),主要的结构是由上下各一层硒原子连接中间1层钨原子所组成。这种WSe2材料就像石墨烯一样可吸收光线,所吸收的光线可用于产生电力。

这种薄层的确又轻又薄,约有95%的光线都能穿过,但其余5%的十分之一光线都会被材料吸收,并转换成电力。因此,其内部效率相当高。如果多个超薄层彼此堆栈,这种入射光线的很大一部份都能有效加以利用──但有时这种高透明度可能带来有利的副作用。

“我们可以想象这种太阳电池层堆栈在玻璃帷幕上,可让部分光线进入建筑物中,同时又带来可用的电力,”Mueller说。

标准的太阳能电池大部份都是由硅晶所制造的,不仅相当笨重且不灵活。有机材料虽然还可用于光电应用,但退化的程度却相当快。“单原子层的2D结构具有的一大优势是其结晶特性。晶体结构更增加稳定性,”Mueller解释说。目前太阳能还未能更好被人类利用,需要科研人员不断努力,研究出更高效地产品,这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。

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