科学家用超短脉冲激光器研究光伏电池,成本更低、环境影响更小
未来,光伏电池可以 “穿 “在衣服上,放在汽车上,甚至放在沙滩伞上。这些只是米兰理工大学物理系的研究人员与埃朗根-纽伦堡大学和伦敦帝国理工学院的同事合作,在《自然-通讯》上发表一项研究中的一些可能发展。他们用超短脉冲激光器研究光伏电池,将界面状态造成的能量损失降到最低,而且成本更低、环境影响更小。
该研究的重点是利用柔性有机技术制造的光伏电池。当今最流行的基于硅技术的光伏电池是刚性的,需要复杂而昂贵的基础设施来制造,而且处置成本高。
未来取代硅的另一种选择是 “塑料 “太阳能电池,即两个有机半导体的混合物,一个是电子供体,一个是电子接受体,吸收光能并将其转化为电能。使用有机分子带来了一些优势,如技术更简单、降低生产和处理成本、机械上的灵活性以及利用有机材料的化学多样性等。然而,有机材料比晶体无机材料(如有机硅)具有更复杂的物理学原理,特别是对于供体-受体界面的电荷转移过程,会造成效率损失。
经过四年的努力,研究人员成功制造出了新材料的太阳能电池,其中由界面状态造成的能量损失被降到最低。通过用超短激光脉冲研究这些材料,他们找出了这种优异性能背后的物理原因,提出了一种适用于其他材料组合的通用优化模型。
未来由有机技术制成的光伏电池将是一种更便宜的能源,对环境影响更小。由于它们的机械柔性特征,可以融入到各种日常用品中,如窗户、汽车,甚至衣服和外套。获取更多前沿科技 研究访问:https://byteclicks.com
这项研究属于可再生能源的范畴,因为人类未来面临的关键挑战之一就是开发清洁的可再生能源。地球的主要能源是阳光,它每天提供的能量是人类需求的100倍以上,因此光伏技术是未来最有前途的能源之一。意大利气候宜人,云层少,是欧洲光伏潜力最可观的国家之一,可与非沙漠热带国家媲美。
