一种染料敏化太阳能电池的实验室效率达到了28%

1991年,瑞士联邦理工学院化学家Michael Graetzel发明了染料敏化太阳能电池(DSSC)。其在暗淡的光线下表现最好,并且比标准的半导体组件更便宜。然而,在阳光充足的条件下,最好的DSSC仅能将太阳光中14%的能量转化成电力,而现在标准太阳能电池可达到24%左右。这主要是因为能量来得太快,以至于DSSC处理不过来。当能量以较慢的速度到来时,比如在低强度室内光线下,现在,Graetze新发明的DSSC可将其吸收的28%的光能转化成电力。这种新的DSSC仍拥有两个收集负电荷和正电荷的电极。但在中间,它们拥有一种通常是二氧化钛(TiO2)颗粒集合体的不同电子导体,而不仅仅是硅。TiO2是一种很弱的光吸收剂,因此研究人员在这些颗粒表面涂上可作为超强光吸收剂的有机染料分子。被吸收的光子会激发这些染料分子上的电子和空穴,就像在硅中一样。而染料立即将被激发的电子移交给TiO2颗粒,电子则会沿着它们快速移动到正极。与此同时,空穴被倾......阅读全文

一种染料敏化太阳能电池的实验室效率达到了28%

1991年,瑞士联邦理工学院化学家Michael Graetzel发明了染料敏化太阳能电池(DSSC)。其在暗淡的光线下表现最好,并且比标准的半导体组件更便宜。然而,在阳光充足的条件下,最好的DSSC仅能将太阳光中14%的能量转化成电力,而现在标准太阳能电池可达到24%左右。这主要是因为能量来得太快

上海硅酸盐所染料敏化太阳能电池基础研究获进展

  染料敏化太阳能电池(DSSC)具有成本低、无毒无污染、制造工艺条件温和、适合大面积连续化生产等优点,是当前新型太阳能电池的研究热点。具有纳米多孔结构的半导体光阳极是DSSC的核心组成部分,采用有序、多功能的新型纳米结构替代传统由纳米颗粒构成的无序光阳极,是DSSC基础研究领域的前

中科院染料敏化太阳能电池研究获新进展

  据科学网报道,中科院上海硅酸盐高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室近期在染料敏化太阳能电池(DSSC)纳米结构光阳极方面取得了一系列新进展。由李效民研究员和高相东副研究员带领的研究团队研究出多种基于TiO2纳米管阵列的有序光阳极和基于气凝胶结构的新型复合光阳极材料。相关成果已经发表在先进材料杂志。

TiN纳米颗粒实现太阳能利用新突破

  近日,日本国立研究所材料纳米构造中心纳米系统光子学组研究团队通过数值计算发现,过渡金属氮化物和碳化物纳米颗粒能有效吸收阳光。同时实验证实,当氮化物纳米颗粒分散于水中时,会迅速提升水温。通过有效利用阳光,这些纳米颗粒可能被应用于水的加热和蒸馏。  水和空气加热占家庭能源消耗的55%。如果阳光可以高

电化学电池的发展趋势

电化学电池的发展趋势  随着人类的工业文明得以迅猛发展,由此引发的能源危机和环境污染成为急待解决的严重问题,利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。世界上*个认识到光电化学转换太阳能为电能可能实现的是Becquere,他在1839年发现涂布了卤化银颗粒的金属电极在电解液中

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华理学者在单颗粒光电化学研究领域取得突破性进展

  近日,华东理工大学田禾院士和龙亿涛教授科研团队在单颗粒光电化学研究领域取得了突破性进展,《德国应用化学》以“Single Nanoparticle Photoelectrochemistry at a Nanoparticulate TiO2-filmed Ultramicroelectrode

颗粒成像分析技术让太阳能电池更环保

    在生产太阳能电池的过程中,磨粉浆是线锯切割过程中必不可缺的耗材。马尔文公司的Sysmax FPIA-3000颗粒成像分析仪能够快速高效地实现颗粒定量分析,监测磨粉浆的损耗,使其在不影响产品质量的情况下得到最大限度的循环利用。     在光伏、半导体以及微电子企业中,多重线锯技术被广泛应用于切

TiO2的物理和化学性质

二氧化钛有三种晶体形态:板钛矿不能做为颜料使用,锐钛矿偶尔使用和金红石,最常用的晶体形态有两种不同方法生产金红石颜料:硫酸盐法(老式法)和氯化物法(新方法)。硫酸盐法生产的颜料会被铁盐轻微污染,颜色微黄。性能二氧化钛是一种理想的白色颜料,如颜色透明,能抵抗多数的化学物质、有机溶剂,耐热,最重要是具有

半导体所揭示半导体界面电荷转移机理

  与传统的太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池具有原材料丰富、生产过程中无毒无污染、生产成本较低、结构简单、易于制造、生产工艺简单、易于大规模工业化生产等优势,在清洁能源领域具有重要的应用价值。在过去二十多年里,染料敏化太阳能电池吸引了世界各国众多科学家的研究,在染料、电极、电解质等各方面取得了很大

金属纳米结构的表面等离子体光学研究获得系列进展

  金属纳米结构的表面等离子体光学在光催化、纳米集成光子学、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池,以及表面增强拉曼光谱(SERS)等领域有广泛的应用前景,这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关。最近,中科院物理研究所光物理实验室李志远研究组,对金纳米棒

TiO2有哪些优点作为光催化剂

自从1972年Fujishu和Honda报道了TiO2在紫外光照射下有较好的光催化效应以来,由于TiO2稳定、无毒、价格低廉,容易再生和回收利用等优点,在光催化方面得到广泛的研究。特别是在污水降解处理[2-4]和太阳能薄膜电池材料应用中有着巨大潜力。所以TiO2一直受到许多国内外学者的广泛关注和研究

中科院太阳能光伏电池研究取得新进展

  基于有机分子的太阳能光伏电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具潜力的替代者,近年来受到了广泛的关注。   有机分子具有高消光系数、无基于有机分子的太阳能光伏电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具

大连化物所在太阳能光催化分解水研究中取得进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。  中国科学院院士李灿领导的中科院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光

物理所等基于有机分子的太阳能电池研究取得系列进展

    基于有机分子的太阳能电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具潜力的替代者,近年来受到了广泛的关注。有机分子具有高消光系数、无毒、易合成、价格低等优势。目前这类电池有超过13%的能源转化效率(50%太阳光照下)和较长时间的稳定性。尽管大量实验研究揭示了有机分子太阳能电池的各方面宏观性质,如伏安特

科技创新给光伏产业带来发展的正能量

    曾几何时,“太阳能光伏”给我们带来了对更高的发电效率和更好的环保性能的憧憬。然而,近年来光伏发电并网难题、光伏产业产能过剩、太阳能产品价格走低、国际贸易纠纷四起等等因素,让这个产业前景黯淡。也许,只有技术的革新才是这个产业发展的坚实依靠。     新型可弯曲可嵌入太阳能电池   

金属所制备出能全谱吸收可见光的红色二氧化钛光催化材料

  光催化可实现太阳能到化学能的转化(如光催化分解水制氢),是获得新能源的一个重要途径。发展可有效吸收可见光(波长为400-700nm)的光催化材料是实现高效太阳能光催化转化的前提,然而多数稳定的光催化材料的可见光吸收低。掺杂能够缩小光催化材料的带隙,是增加光催化材料可见光吸收的基本

纳米TiO2薄膜表面微区分析的研究进展

在简要介绍纳米TiO2功能薄膜各种制备技术的基础上,着重对近年来研究TiO2薄膜及其复合薄膜采用的微区分析技术及应用研究进展进行了综述,并比较了各种微区分析技术的优缺点。 

大连化物所在太阳能光催化分解水研究取得新进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。   李灿院士领导的洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光合成太阳燃料的研究,近年来取得了

NexION®质谱仪助力解密纳米服装的秘密

越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的

科学家研发水分解材料保护层

        在利用太阳能进行水分解的过程中,用于光吸收的材料(如硅、砷化镓)很容易受到水溶液的腐蚀而丧失原有功能。 加州理工学院人工光合作用联合中心(JCAP)的研究人员近日宣布开发出一种方法,能够保护用于光吸收的半导体材料。 研究人员使用原子层沉积方法在单晶硅、砷化镓或磷化镓

科学家发明光催化水裂解新材料

太阳能清洁且丰富。不过,当没有日光照射时,必须将其储存在电池中,或者通过一个被称为光催化的过程,将太阳能用于燃料生产。在光催化水裂解中,太阳能将水分解成氢和氧。随后,氢和氧在燃料电池中被重新组合,以释放能量。 日前发表于美国物理学会出版集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示,如今,一类新材

微观尺度染料敏化太阳能电池电子空穴动力学规律揭示

  中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)孟胜研究员的研究团队与瑞士联邦理工大学Efhimios Kaxiras教授合作,在原先揭示了花青苷自然染料在TiO2纳米线界面有快速的电子注入的基础之上【Nano Lett. 8, 3266 (2008)】,利用基于含时密度泛函电子

小离子带来大问题:钙钛矿太阳能电池的外源离子迁移

  有机无机杂化钙钛矿太阳能电池是当前太阳能光伏领域的研究热点。钙钛矿太阳能电池可以用溶液法制备,同时具有较高的光电转化效率,未来有望像印刷报纸一样印刷太阳能电池,使低成本太阳能电池走进千家万户。  与传统的薄膜电池不同,钙钛矿太阳能电池在不同的测试条件下(不同电压扫描方向和速度),会表现出不一样的

概述二氧化钛的表面性质

  1、表面超亲水性  研究认为在光照条件下,TiO2表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。在紫外光照射下,TiO2价带电子被激发到导带,电子和空穴向TiO2表面迁移,在表面生成电子空穴对,电子与Ti反应,空穴则与表面桥氧离子反应,分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时,空气中的水解离吸附在氧空位中,

中国科大在太阳能转化功能材料研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室刘庆华副研究员、何劲夫博士和姚涛副研究员等利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术,在新型太阳能转化功能材料的形貌结构和性能调控中取得新进展,研究成果发表在10月6日的《自然-通讯》上。  针对金属氧化物在可见光区水分解性能低的科学问题,研究人员提出一种

纳米服装,真的有纳米材料吗?

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科学家发明光催化水裂解新材料

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苏州纳米所阵列无机半导体纳米结构研究获系列进展

  无机半导体纳米结构电极在太阳能电池、光解水及能量存储等器件中有着非常广泛的应用。电极的比表面积以及电荷输运能力是决定这些器件性能的关键因素。最近,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员封心建课题组在高性能无机半导体纳米电极的研究中取得了系列新进展。  电极材料的微观结构对其电学性能有着重要

比较TiO2和CdS作为光催化剂的优缺点

TiO2和CdS的催化活性都很高,但是CdS在光照射时不稳定,光阳极腐蚀产生Cd2+,对生物有毒性,对环境有害。TiO2光照后不发生光腐蚀,耐酸碱性好,化学性质稳定,对生物无毒性,来源丰富,世界年消费量为350万吨。