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巴斯大學(xué)將石墨涂層使鈣鈦礦太陽能電池防水

核心提示:據(jù)外媒報(bào)道,英國巴斯大學(xué)(University of Bath)的研究人員,將一種新型石墨涂層應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池,使其具有防水功能,希望未來能夠用這種電池生產(chǎn)清潔的氫燃料。
 據(jù)外媒報(bào)道,英國巴斯大學(xué)(University of Bath)的研究人員,將一種新型石墨涂層應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池,使其具有防水功能,希望未來能夠用這種電池生產(chǎn)清潔的氫燃料。

目前,市場上常見的大多是硅制太陽能電池,價(jià)格貴且非常厚重,限制了使用范圍。鈣鈦礦太陽能電池使用與氧化鈦鈣相同的3D結(jié)構(gòu)材料,更薄,更便宜,很容易打印到表面。同時(shí)能在低光照條件下工作,產(chǎn)生比硅電池更高的電壓。它的缺點(diǎn)是在水中工作時(shí)不穩(wěn)定,這是巨大的發(fā)展障礙,對于直接用它們生產(chǎn)清潔的氫燃料會有所影響。

巴斯大學(xué)可持續(xù)化學(xué)技術(shù)中心的科學(xué)家和化學(xué)工程師,通過使用石墨防水涂層,解決這一問題。他們采用商用的導(dǎo)熱石墨片和介孔碳支架,封裝金屬鹵化物鈣鈦礦(CsPbBr3),作為高效廉價(jià)的太陽能電池防水方法。然后把涂層鈣鈦礦電池浸入水中,測試防水效果;并利用所收集的太陽能,將水分解成氫和氧。結(jié)果,在恒定的模擬太陽光照下,電流高于2 mAcm?2,電勢為1.23 VRHE的情況下,涂層電池在水下工作了30個(gè)小時(shí),比之前的紀(jì)錄多出10小時(shí)。此后,涂層與電池之間的膠合物失效??茖W(xué)家們打算使用效果更強(qiáng)的膠合物,讓電池在更長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。

在此之前,曾有人用含銦合金,幫助太陽能電池防水,但銦是一種稀有金屬,價(jià)格昂貴,開采過程不可持續(xù)。巴斯團(tuán)隊(duì)使用的是市售石墨,成本低廉,比銦更具有可持續(xù)性。鈣鈦礦太陽能電池技術(shù),讓人們在經(jīng)濟(jì)上更容易負(fù)擔(dān)得起。研究人員試圖將鈣鈦礦電池產(chǎn)生的電壓,提高到電解水時(shí)所需達(dá)到的水平,并且無需額外的電源。為了解決這一挑戰(zhàn),研究小組正在嘗試添加催化劑,減少驅(qū)動(dòng)反應(yīng)所需能量。

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