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蝦米也能用于制造有機(jī)太陽能電池,小伙伴驚呆了

發(fā)布時間:2015-03-01 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】從動物體內(nèi)提取東西來生產(chǎn)有機(jī)太陽能電池是不是聽都沒聽過?這已經(jīng)不是瞎掰了。有科學(xué)家已經(jīng)研究出蝦殼衍生而來的物質(zhì)可懸浮在液體中,在液體中放置納米結(jié)構(gòu)基板,可使這種物質(zhì)黏附在基板表面上且能感光。這樣制造有機(jī)太陽能電池就不是問題了!
 
為了制造高效率的有機(jī)太陽能電池與太陽能板,全球各地的太陽能研究人員正致力于尋找最佳的材料組合。然而,其中一支研究團(tuán)隊卻要求僅限于在大自然中尋找材料——即所謂的"au nature" (純天然),然后再利用這些天然材料制造出值得生產(chǎn)的碳基有機(jī)太陽能電池、先進(jìn)的儲能組件,以及更快開發(fā)燃料電池。
 
富含豐富甲殼素的蝦子很可能就是關(guān)鍵之一。
 
倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院以Magdalena Titirici教授為主導(dǎo)的研究小組專門研究蝦子或蝦子的甲殼素。"我們的研究團(tuán)隊對于從可再生且低成本的天然前體中生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)的碳材料以實現(xiàn)可再生能源應(yīng)用十分感興趣,"Magdalena Titirici表示,"我們目前正深入探索利用蝦殼作為多孔碳來源的想法。"
 
蝦子內(nèi)含甲殼素,可以作為氮摻雜碳的來源以及可溶解的碳酸鈣,用于作為誘導(dǎo)孔隙的犧牲模板。Titirici說,"多孔且氮摻雜的碳材料目前用于作為儲能組件的電極,或燃料電池中的催化劑。然而,在這種特殊的情況下,我們只利用蝦的甲殼素來產(chǎn)生具有光學(xué)性能的氮摻雜碳納米粒子。"
可大量供應(yīng)的普通蝦殼中含有開發(fā)高效率有機(jī)太陽能電池所需的成份。
可大量供應(yīng)的普通蝦殼中含有開發(fā)高效率有機(jī)太陽能電池所需的成份。
 
Titirici以及在倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院的其他研究人員們宣稱,他們不僅最先發(fā)現(xiàn)在蝦殼中含有有機(jī)太陽能電池前體,同時也發(fā)現(xiàn)存在于海洋中的其他甲殼類動物外殼中,顯示這種天然的前體能用極便宜的價格取得豐富大量的來源。在甲殼素與殼聚糖中的基本物質(zhì)明顯比有機(jī)太陽能電池中常用的釕和鉑更便宜。遺憾的是,這些材料的效率非常低。然而,研究人員們?nèi)詫ζ浼挠韬裢?,希望能提高其電量到足以為智慧手表、智能型手機(jī)、平板計算機(jī)甚至是覆蓋在建筑物窗戶上的半透明膠膜供電。
 
"目前的轉(zhuǎn)換效率還不到1%,"共同參與研究的倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院教授Joe Brisco表示,"從蝦殼衍生而來的物質(zhì)可懸浮在液體中,在液體中放置納米結(jié)構(gòu)基板,可使這種物質(zhì)黏附在基板表面上且能感光。利用納米結(jié)構(gòu)的基板是因為它具有非常高的表面積可吸收更多物質(zhì)與光線。然后在其上噴灑另一種物質(zhì)則可填滿空隙,在涂布的電極上形成平坦的表面,使電極得以接觸到裝置。"
利用蝦殼成功開發(fā)出小型試驗太陽能電池,證明了利用天然存在的物質(zhì)可制造出有機(jī)太陽能板的概念
利用蝦殼成功開發(fā)出小型試驗太陽能電池,證明了利用天然存在的物質(zhì)可制造出有機(jī)太陽能板的概念。
 
研究人員們最初使用熱液碳化方式,從甲殼動物的外殼制造碳量子點,形成太陽能電池的氧化鋅納米柱涂層,但效率較低。不過,研究人員們表示,他們有一大堆可提高效率的辦法。
 
"下一步的工作重點在于增加光的吸收量,因為這是限制效率的主要原因,"Brisco表示,"我們正在嘗試一些不同的途徑來實現(xiàn)這一目標(biāo),包括利用不同的原料、不同的原料處置,以及增加納米結(jié)構(gòu)支架的表面積。"
 
研究人員并利用生物物質(zhì)(如海藻)來制造有機(jī)超級電容器,期望能在未來擴(kuò)展應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品、除顫器和汽車的再生煞車系統(tǒng)等。
 
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