太陽(yáng)能電池微調(diào)等離子體新技術(shù)，你知道嗎？

在現(xiàn)在的生活中，太陽(yáng)能產(chǎn)品處處可見(jiàn)，人們用太陽(yáng)能煮飯，還有太陽(yáng)能熱水器等等，無(wú)處不見(jiàn)太陽(yáng)能產(chǎn)品，當(dāng)然，最重要的還是太陽(yáng)能發(fā)電，但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽(yáng)能發(fā)電。本周發(fā)表的兩項(xiàng)不同研究表明，德國(guó)達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局合作進(jìn)行的研究中，在使用等離子體增強(qiáng)技術(shù)改善鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能和穩(wěn)定性方面取得了新進(jìn)展。

近年來(lái)，等離子增強(qiáng)已經(jīng)用于旨在改善鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和熱穩(wěn)定性的廣泛研究中。該技術(shù)包括通過(guò)金屬納米結(jié)構(gòu)增強(qiáng)細(xì)胞的電磁場(chǎng)，從而改善器件在可見(jiàn)光譜中的低光學(xué)吸收。上周，發(fā)表了有關(guān)該主題的兩項(xiàng)新研究，表明對(duì)金屬等離子體激元效應(yīng)的興趣近來(lái)并未減弱。在德國(guó)達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局合作進(jìn)行的研究中，已對(duì)該技術(shù)的最新進(jìn)展進(jìn)行了分析。

研究小組解釋說(shuō)，表面等離子體激元對(duì)鈣鈦礦細(xì)胞來(lái)說(shuō)特別有趣，因?yàn)樗鼈兊男再|(zhì)可以通過(guò)控制金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、大小和介電環(huán)境進(jìn)行微調(diào)。因此，結(jié)合等離子體結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦細(xì)胞可能具有更薄的吸收層，不影響光學(xué)厚度，并且可以設(shè)計(jì)為半透氧器件。

科學(xué)家們描述了典型的電漿細(xì)胞鈣鈦礦作為設(shè)備由一個(gè)緊湊的20 - 50納米氧化鈦(二氧化鈦)阻擋層,100 - 400  nm之間嵌入層電子運(yùn)輸材料,如介孔二氧化鈦和透明導(dǎo)電氧化物基質(zhì),由一個(gè)洞之后運(yùn)輸材料夾在鈣鈦礦吸收器和接觸電極。科學(xué)家們還描述了鈣鈦礦電池應(yīng)用中如何通過(guò)等離子激元進(jìn)行偶極子-偶極子耦合的熱電子注入，光捕獲和能量流向調(diào)制。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《高等科學(xué)》雜志上的論文《等離子鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最新進(jìn)展》中。

在另一項(xiàng)研究發(fā)表在本周《自然》雜志上,雙金屬植入電漿為二氧化鈦光電陽(yáng)極敏化的第三代太陽(yáng)能電池,印度的大師Nanak  Dev大學(xué)的科學(xué)家們尋求改善二氧化鈦的聚光能力敏化劑用于這種類型的細(xì)胞,同時(shí)防止復(fù)合效應(yīng)。

根據(jù)研究人員的研究，通過(guò)離子注入技術(shù)將金和銀納米顆粒嵌入二氧化鈦中。依賴納米顆粒的細(xì)胞效率及其等離激元誘導(dǎo)的光電效應(yīng)顯示，其效率(相對(duì)而言)比未植入的細(xì)胞高89%。據(jù)微鋰電小組分析，這種更高的效率取決于二氧化鈦的增強(qiáng)的光收集能力，后者可以產(chǎn)生大量的光激發(fā)電子，并且取決于嵌入二氧化鈦的光陽(yáng)極中的銀和金納米粒子所產(chǎn)生的等離子電效應(yīng)。太陽(yáng)能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。