新型纳米天线能捕获超过90%的光能量
目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介绍。 该设备是一种纳米天线电磁收集器(nanoantenna electromagnetic collectors,NECs),能收集太阳光谱中的中红外光和可见光,而中红外波长是传统光伏太阳能电池无法利用的。最初设计NECs的理念就是将天线从无线电频率扩展到红外光和可见光领域。 密苏里大学化学工程学院副教授帕德里克·宾海罗和爱达荷国家实验室、科罗拉多大学电力工程教授加勒特·蒙代尔、马萨诸塞州的MicroContinuu公司等合作,开发出一种特殊的高速电路,能从收集的阳光和热量中提取电流,并找到经济的太赫兹纤维材料,可用于......阅读全文
新型纳米天线能捕获超过90%的光能量
目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介
加研制出新一代纳米捕光“天线”
据美国物理学家组织网7月10日报道,加拿大科学家从植物的光合作用装置——捕光天线中汲取灵感,研制出了新一代纳米捕光“天线”,它能控制和引导从光中吸收的能量。相关研究发表于7月10日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 特殊的纳米材料“量子点”由美国耶鲁大学的物理学家提出,其往往
新碳纳米管天线可收集更多太阳光
据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次利用碳纳米管制成了一种可捕捉和收集太阳光的“天线”,其收集太阳光的效率是普通光伏电池的100倍,该新天线可使用在太阳能电池中,提高其光电转化效率。新技术有望使研究人员研发出更小更强大的太阳能电池阵列。该研究发表在最新出版的《自
美科学家开发出能够改变光性质的可调节纳米天线
图 “柱基金领结”纳米粒子阵列,在电磁力的作用下产生可调节的运动。 科技日报讯 最近,美国伊利诺斯大学厄本那—香槟分校一个研究小组开发出一种新奇的可调节纳米天线,利用电子扫描显微镜操控的等离子场增强产生机械运动,改变纳米天线间隙,使之重新排列组合。这也为将来开发新型等离子光机系统铺平了道路。相
植入纳米天线,人类或能夜间视物
自然界存在众多光线,能被人眼感受到的可见光只占很小一部分,比如人类就看不到红外光。但最近的一项研究或许能让人类具有红外光感知能力。 前不久,中国科学技术大学生命科学与医学部薛天研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新纳米技术,首次实现了动物裸眼红外光感知和
太阳能电池能量损耗及测试方案
作为太阳能利用的主要技术手段之一,太阳能光伏技术在过去的数十年间取得了迅速的发展,国内外的研究者们为了提高器件效率和降低系统成本进行了大量的研究工作.作为太阳能光伏利用的最主要器件,太阳能光伏电池在工作过程中,只能将少部分的入射太阳能转换为可直接利用的电能,而损失的大部分能量都成为了设备的废热并导致
等离子体纳米天线超表面加速光束
最近的研究表明,经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜,这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的
纳米天线首次实现可见光波段内通讯
美国波士顿大学科学家首次开发出能在可见光波段内操作的纳米无线光学通讯系统,更短波长的可见光将大大缩小计算机芯片的尺寸。新系统的核心技术是一种纳米天线,能让光子成群移动并高精控制光子与表面等离子体间的相互转换。相关论文发表在《自然—科学报告》上。 据IEEE《光谱学》杂志网站报道,此前沿单一通道
纳米产业在聚集中释放经济能量
为抢占全球纳米科技与产业发展制高点,北京市于2012年启动实施了“北京纳米科技产业跃升工程”。 在该工程的引领下,中关村怀柔园区里,一个全新的纳米科技产业园也随之诞生和崛起。 争夺全球纳米科技制高点 目前,全球已经形成争夺纳米科技制高点的竞争态势。 在北京纳米科技产业园里,有一块占地8
美研制出负折射率等离子纳米天线
据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家表示,他们的实验证明,纤细的等离子体纳米天线阵列能采用新奇的方式对光进行精确地操控,改变光的相位,创造出负折射现象,最新研究有望使科学家们研制出功能更强大的光子计算机等新式光学设备。相关研究发表在12月22日出版的《科学》杂志上。 该研究的领导者、普
新型太阳能电池高效利用近红外光能量
中国科学技术大学熊宇杰教授课题组基于应用广泛的半导体硅材料,采用金属纳米结构的热电子注入方法,设计出一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的太阳能电池。研究成果近日在线发表在国际重要化学期刊《德国应用化学》上。 目前大多数太阳能电池都是针对可见光进行吸收,占太阳光52%的近红外光并没有
纳米夹层技术为太阳能电池“减肥”
据物理学家组织网6月25日报道,美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示,他们能够借助纳米夹层技术制成更“苗条”的薄膜太阳能电池,而不影响电池吸收太阳能的能力。同时,这也将大幅降低新型电池的制造成本,并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料,如碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等。 论文的联合作者、该校
“人工光细胞”为细菌装上“纳米光伏电机”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505630.shtm
苏州纳米所薄膜光伏器件机理研究获进展
薄膜光伏器件由于其低成本、高效率、易加工和柔性便携等优点,被认为是最具应用前景的新型太阳能电池,因而受到广泛研究和关注。 光伏器件内部的能级排布如何影响器件工作机理,例如光生载流子的分离、输运、复合和收集等基本过程,从而决定器件的能量转换效率是领域里的一个研究热点。但是,目前还没有很好的方法来
低成本也能造出高质量纳米线太阳能电池
太阳能电池有望成为人类绝对清洁且取之不尽用之不竭的能源,然而,要想做到这一点,需要满足三个条件:便宜的制造元件;廉价且能耗低的制造方法;高转化效率。据美国物理学家组织网近日报道,现在,美国科学家研制出了一种廉价制造高质量的纳米线太阳能电池的新技术,相关研究发表于《自然·纳米技术》杂志上。
太阳能教授杨阳突破有机太阳能电池技术瓶颈
杨阳教授(右三)与其透明聚合物太阳能电池研究团队。 有机太阳能电池是指成分全部或部分为有机物的太阳能电池。相对于传统的无机太阳能电池,有机太阳能电池以质轻、价廉、材料设计可控和可实现大面积柔性制备等特点,拥有更加广阔的商业应用前景,已受到太阳能研究人员的青睐。但由于目前有机太阳能电
首次观察到光合作用中能量转化的量子机制
据美国每日科学网站近日报道,英国科学家首次在室温下观察到光合作用中能量转化的量子机制——相干作用(一种状态相互叠加的量子效应),并证明,正是这一量子机制使光合作用能很好地面对环境干扰。出版在《科学》杂志的最新研究有助于科学家们研制出新一代转化效率更高的太阳能电池。 提高太阳光的有效转化率是
纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新方
新奇纳米超材料助推太阳能电池革命
研究人员谢尔盖·克鲁克和材料结构示意图。 据澳大利亚国立大学(ANU)网站消息,该校和美国加州大学伯克利分校合作,开发出一种属性奇特的纳米超材料,该材料被加热时能以不同寻常的方式发光。这一成果有望推动太阳能电池产业的革命,带来能把辐射热转化成电能的热光伏电池,在黑暗中收集热量来发电。 ANU物理
纳米线技术可将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新
纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新
小卫星大能量,理想在星辰大海发着光
“瓢虫一号”在轨效果图 卫星使用九天微星自主研发的姿控系统,与合作伙伴提供的姿态测量和执行部件形成整体。无论是对地凝视,还是对日、对地各种姿态变化和保持,都执行得非常完美,最终保证闪烁任务的圆满完成。 闹元宵,赏花灯,猜灯谜。刚刚过去的元宵节,故宫灯会惊艳了世人,一则来自太空的灯谜更是抓住了很多
低能量无序有机光伏体系研究取得进展
有机太阳能电池因轻质、柔性、颜色可调、可溶液加工等优点,在可穿戴能源、建筑光伏一体化、太空光伏等领域具有广阔的应用前景。近日,中国科学院国家纳米科学中心在有机太阳能电池新材料创制和高性能器件构筑方面取得进展。团队创新性提出了“三重限制振动”的分子设计理念和“垂直偏析合金”的三元工作机制,破解了长期制
“纳米贴片天线”SEIRA光谱传感器,实现重复利用即时诊断
从家庭血糖仪到新冠病毒(COVID-19)快速检测,即时诊断(POCT)正在加速改善医疗保健服务。然而,持续升级并推动这些产品增长的传感技术,正面临越来越多的挑战。 例如,随着器件不断微型化,一些光学传感芯片所包含的纳米结构,几乎和它们需要检测的生物或化学分子一样小。这些纳米结构提高了传感器探
近零介电常数材料打造的光学天线,赋能下一代红外光源
天线通过从空中捕获无线电波,并将电磁辐射能量转换为电信号,为现代通讯提供信息。当然,它们也可以将电信号转换为无线电波。如果没有天线,无法想象当今世界将会变成什么样子。现在,美国圣母大学(University of Notre Dame)电气工程系副教授Anthony J. Hoffman等光学工
纳米电子学可使光伏发电更强-将光热转化为电力
据物理学家组织网2月16日报道,美国亚利桑那州立大学的研究人员提出,纳米电子技术能够促使太阳能电池更薄、更高效并增加储能设备的容量,将有助于提升太阳能发电系统的性能。相关主题演讲2月16日率先呈现于芝加哥召开的美国科学促进学会(AAAS)2014年年度会议上。 美国亚利桑那州立大学电气、计算机与能
新电池模型光电转换率高达44.5%
据物理学家组织网12日报道,美国科学家设计出了一款新型太阳能电池并制造出了模型。这种太阳能电池整合了多块电池,这些电池堆叠成能捕获太阳光谱几乎所有能量的单个设备,可将44.5%的直射太阳光转化为电力,有潜力成为世界上最高效的太阳能电池,而目前大多数太阳能电池的光电转化效率仅为25%。 不同于
氧化锌涂层改良“袖口”电池-创设备能量转换新纪录
袖口大小的太阳能电池产生的电能很有限,因为他们的光电流较低,而阿肯色大学的工程研究人员使用氧化锌为小电池加了涂层之后,创下了小电池设备能量转换的新纪录。 每块电池一边边长只有9毫米(0.35英寸),但电池能效可达14%,实现了目前小型砷化镓太阳能电池的最高能效。 同尺寸
国家纳米中心在有机太阳能电池研究方面取得进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室研究员魏志祥、吕琨、博士邓丹和西安交通大学教授马伟等合作,设计并合成的可溶性有机小分子光伏材料,通过活性层形貌优化,获得了11.3%的光电转换效率,这是目前文献报道的可溶性有机小分子太阳能电池的最高效率,也是有机太阳能电池的最高效率之
新材料“吃进”低能光“吐出”高能光
美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员领衔的团队创造了一种新型材料,可吸收低能量光并将其转化为高能量光。这种新材料由超小硅纳米粒子和有机分子组成,能有效地在其有机和无机成分之间移动电子,可用于更高效的太阳能电池板、更精确的医学成像和更好的夜视镜。研究成果发表在最新一期《自然·化学》杂志上。新型材料将有机