科学家发现熵如何促进一种新的太阳能材料

太阳能对于清洁能源的未来至关重要,但传统的硅太阳能电池板存在缺点——它们价格昂贵,难以安装在曲面上。为了解决这些问题,研究人员一直在开发用于太阳能收集的替代材料。一种有前途的替代品是有机半导体,它以碳为基础,储量丰富、价格便宜且环保。“这些材料可以 […]The post Scientists discover how entropy boosts a new solar energy materials appeared first on Knowridge Science Report.

来源:Knowridge科学报告
主要作者 Kushal Rijal(右)和 Neno Fuller(左)使用图中所示的超高真空光发射光谱系统执行了 TR-TPPE 测量。图片来源:Kushal 和 Fuller。
主要作者 Kushal Rijal(右)和 Neno Fuller(左)使用图中所示的超高真空光发射光谱系统执行了 TR-TPPE 测量。图片来源:Kushal 和 Fuller。

太阳能对于清洁能源的未来至关重要,但传统的硅太阳能电池板存在缺点——它们价格昂贵且难以安装在曲面上。

为了解决这些问题,研究人员一直在开发用于太阳能收集的替代材料。

一种有前途的替代品是有机半导体,它以碳为基础,储量丰富、价格便宜且环保。

堪萨斯大学物理学和天文学副教授 Wai-Lun Chan 表示:“这些材料可以降低太阳能电池板的生产成本,因为它们可以使用基于溶液的方法应用于各种表面,类似于粉刷墙壁。”

“它们还可以调整以吸收特定波长的光,可用于制造透明或彩色的太阳能电池板,使其成为下一代绿色建筑的理想选择。”

虽然有机半导体已经用于手机、电视和虚拟现实耳机的显示面板,但由于效率较低,它们在商用太阳能电池板中尚未普及。

传统有机太阳能电池的光电转换效率约为 12%,而硅太阳能电池的转换效率为 25%。

然而,一种称为非富勒烯受体 (NFA) 的新型有机半导体表现出显着的改进,将效率推高至接近 20%。尽管取得了这一进展,但它们性能优越的原因尚不清楚。

“通常,激发电子会向周围环境损失能量,就像一杯热咖啡冷却下来一样。”