斯坦福大学化学工程教授说,“碳有可能是以较低的成本提供高性能的材料。”据我们所知,这是第一个由碳制成的示范性太阳能电池,这项研究是建立在以前我们的实验室工作基础上的。根据斯坦福大学研究生迈克尔表示,涂层技术在降低成本方面也是很有潜力的。
“以硅为原料的太阳能电池加工起来需要很多步骤,”迈克尔说,“但我们的整个设备可以采用简单的涂抹方法,不需要昂贵的工具和机器。”
本组实验的太阳能电池包括夹在两个电极之间的光活性层。这些电极是由导电性的金属和铟锡氧化物(ITO)组成的。要知道,铟等材料稀少,越来越昂贵的太阳能电池,触摸屏面板和其他电子设备的需求却在逐渐增长。另一方面,碳成本低,在地球上储备量也很丰富。
“碳纳米管有非凡的导电性和光吸收特性。”Bao说。 科学家们使用的材料是有源层的碳纳米管。
迈克尔说,“我们的太阳能电池,从上到下的每一个组成部分,都是碳材料。其它报告所说的全碳的太阳能电池,他们指的只是有源层在中间,而不是在电极。”
Bao说为寻求效益他们仍然有很长的路要走。所有碳原型主要吸收近红外波长的光,有助于实现实验室小于百分之一的效益。同时,他们将掌握更好的材料和加工技术,以提高工作效率。
该小组正在尝试用碳纳米材料在较宽的波长范围内吸收更多的光,包括在可见光谱范围内吸收更多的光。“碳材料是非常强大的”,Bao说,“碳材料在空气温度近华氏1100度的时候依然很稳定。”
“我们相信,全碳太阳能电池可以在极端环境下使用,如在高温或高压下,”他说。“但很明显,我们希望以最高的效率和工作方法来改善我们的设备。”
Bao表示,在计划未来时,光伏产业将是一个重要的力量源泉。我们有很多可用的阳光。我们已经摸索出了一些方法来使用这些天然资源。
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