在染料敏化的太阳能电池中,金属复合物,无金属和天然光敏剂的概述Sharad A. Mahadik,1 Habib M. Pathan 2和Sunita Salunke-Gawali 1,*摘要在染料敏化的太阳能电池(DSSCS)中显示了很多兴趣,以使能量源可转换。本评论探讨了DSSC中的最新发展,强调了使用的各种光敏剂。金属络合物,无金属,新颖的萘酮光敏剂和自然光敏剂都涵盖了讨论;每个都有独特的品质和优势,有助于提高DSSC的有效性。在DSSC中,金属复合物对于改善电荷分离和光吸收至关重要。金属配合物的复杂配位化学允许对其光学和电气特性进行自定义控制,从而增强了它们在太阳能电池中的性能。基于钌的光敏剂表现出较高的稳定性,有效的自然可见阳光和出色的氧化还原特性。相比之下,有机和无金属的光敏剂变得越来越流行,因为它们便宜且对环境更好。对无金属替代品的搜索创造了开发可扩展且可持续的太阳能电池技术的机会。天然光敏剂为DSSC技术提供了可再生且环保的方法,因为它们具有出色的轻度收获特性和生物相容性。光敏剂,电解质,反电极和光阳极在DSSC机制中错综复杂。本综述提供了DSSC的工作原理,重点介绍了研究和开发方面的最新进步和挑战。电解质,反电极,导电透明的底物,例如氟掺杂的氧化锡(SNO 2:F,FTO)和indium-tin-氧化物(在2 O 3:SN,ITO中),金属氧化物半导膜包括在此综述中。因此,在此,我们讨论了DSSC的组成部分以及光敏剂的优势和缺点。全面的评论旨在为当今的DSSC的状况提供完整的图片,强调使用各种光敏剂的进步,并阐明指导其功能的复杂机制。本文的见解支持继续尝试创建可持续有效的太阳能转换技术。
镍磷酸催化剂,遵循Tamao等人报告的程序。34电化学合成和环状伏安法(CV)在EG&G PAR 273型Potentiostat/galvanostat上进行。用饱和的钙胶电极(SCE)用作参考和铂金箔作为工作和反电极,用饱和的钙胶电极(SCE)用作。 用铬酸洗涤工作电极,然后用水洗涤,并将其抛光至CA的最终平滑度。 0.1 PRM,含氧化铝抛光粉,然后用蒸馏水和乙腈彻底冲洗。 在Perkin-Elmer 1610 FTIR光谱仪上记录了聚合物-KBR颗粒的红外光谱。 使用测量电导率。用铬酸洗涤工作电极,然后用水洗涤,并将其抛光至CA的最终平滑度。0.1 PRM,含氧化铝抛光粉,然后用蒸馏水和乙腈彻底冲洗。在Perkin-Elmer 1610 FTIR光谱仪上记录了聚合物-KBR颗粒的红外光谱。使用
对自动离网设备的需求导致了诸如“ Photobatteries”之类的设备的开发,这些设备将光能收获和电化学能源存储整合在同一架构中。尽管最近报告了几种光生化学和设计,但对光电子和反电极之间电荷转移所需的物理条件的见解很少。在这里,我们使用具有染色敏化的Tio 2光电极,三碘化物(I - /I 3-)天主解和具有不同插入电位的阳极来确认光电在传导频带quasi-fermi水平(e fc)的定位时,我们只有可行的插入,我们使用染色器2光电极(I - /I 3-)天主教徒和阳极的位置。我们还表明,如果电池和太阳能电池的电压不匹配,电池充满电后充满电后的寄生反应可以加速。在相同的光磁盘中多种阳极的整合确保了良好的测量条件,使我们能够明确地证明光片中电荷转移所必需的物理条件,这是现场有争议的主题。
随机访问内存(DRAM)和闪存已达到物理缩放限制。为了解决这个问题,在去年已经提出了新兴的记忆技术。[8-10],基于氧化还原的电阻随机访问记忆(RERAMS)因其CMOS兼容的制造,功能,多功能性和缩放潜力而受到特别关注。[1,11,12]它被认为是下一代存储记忆,内存档案计算和人工智能的重要组成部分。[3,8,10–12] RERAM是一种两端金属 - 绝缘子 - 金属细胞。绝缘层的电导率(通常是过渡金属氧化物)可以通过外部电刺激引起的离子调节调节。[11]氧化物膜具有传导金属阳离子,构值和氧离子/空位等离子的能力,因此通常称为固体电解质。[13–15]根据功能原理,两种类型的重新拉液特别有前途 - 电化学金属化记忆(ECM)和价值变化存储器(VCM)。[11,16,17] ECM细胞中的电阻转换依赖于在活性电极和反电极之间分别形成和溶解的金属丝。[16]丝的形成对应于设定的过程,在此过程中,细胞从高电阻状态(HRS)转换为低电阻状态(LRS)。设定的过程伴随着单个个体电化学过程,即活动电极的电离(氧化),金属阳离子在氧化物电解质中的扩散和计数器电极下的成核/生长。反向电势的应用通过氧化/溶解细丝将细胞转换回HRS,从而导致重置过程。电化学活性金属(例如Ag,Cu或它们的合金/化合物)通常用作活性电极。[13,18,19]反电极由PT,IR或化合物(例如TIN)等惰性材料制成。[18–20] VCM细胞由具有高功函数的底部电极组成(例如,PT,TIN),该电极与氧化物形成了Schottky界面。顶部电极具有电活性,通常是具有高氧亲和力(例如TA,Ti,HF)的金属,它允许氧化还原反应/离子交换并与氧化物形成欧姆接触,有利于氧气空位缺陷形成。[21,22]被广泛接受的是,VCM电池的电阻转换是通过通过迁移和氧气空位缺陷的重新分布来调节Schottky界面处的静电屏障。[11,23]
这项研究集中于常规染料敏化太阳能电池(DSSC)。这种类型的太阳能电池通常由诸如照片阳极支持,照片灵敏度(染料),电解质和反电极等组件制成。这项研究调查了来自我们环境中本地采购的光敏剂的特性。还研究了掺杂剂对叶绿素染料的吸光度光谱的影响。天然染料的光学特性表明,染料敏化的材料在可见光区域表现出强烈的620-720 nm的吸收宽带,表明具有更明显的659 nm的光子从光子中吸收红光。使用扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线(EDX)和X射线衍射(XRD)研究了膜的结构表征。最终通过将Tio 2光阳极与计数器电极夹在一起来制备太阳能电池。通过使用太阳能模拟器来分析制造的太阳能调用的电气性能,该太阳能模拟器的效率为0.05%。这是根据短路电流(I SC),开路电流电压(V OC)的实验值计算得出的,填充因子(FF)为0.389 V,0.389 V,0.242 V,0.242 MACM -2和0.48和0.48和0.48和0.48和0.48。关键字:DSSC,吸光度光谱,基于叶绿素的染料,扫描电子显微镜,结构表征介绍
摘要:在染料敏化的太阳能电池(DSSC)中,反电极(CE)作为电子传递剂和氧化还原夫妇的再生剂起着至关重要的作用。与通常由玻璃基底物(例如FTO/玻璃)制成的常规CE,聚合物底物似乎是新兴的候选物,这是由于它们的内在特性轻巧,高耐用性和低成本。尽管有很大的希望,但当前的CES在聚合物基板上的制造方法遭受了严重的局限性,包括低电导率,可伸缩性,过程复杂性以及对专用真空设备的需求。在本研究中,我们采用并评估了一条完全的加性制造路线,该路线可以以高通量和环保的方式为DSSC制造CE,并提高性能。提出的方法顺序包括:(1)材料挤出3-D打印聚合物底物; (2)通过冷喷雾颗粒沉积的导电表面金属化; (3)用石墨铅笔过度涂层薄层催化剂。制造的电极的特征是微结构,电导率和光转换效率。由于其有前途的电导率(8.5×10 4 S·M-1)和微区岩石表面结构(rA≈6.32µm),与由FTO/Glass制成的传统C相比,具有添加性生产的CES的DSSC导致了繁殖的CES,导致了约2.5倍的光率效率。研究结果表明,提出的添加剂制造方法可以通过解决常规CE制造平台的局限性来推动DSSC的领域。
用纺织品式功能电极材料制成的抽象基于可穿戴纤维的锂离子电池(LIB)是实现为可穿戴电子设备供电的智能能源选项的关键。但是,在平面和固态电池中常用的现有功能材料衰减功能纤维或纱线电极的过程倾向于在组装成纺织品电极中时材料性能恶化。在这项工作中,我们专注于理解和使分层的富含Ni的阴极材料进入可穿戴的阴极纱。与CO和MN(如CO和MN)相比,富含Ni的阴极材料通常包含更高的Ni的比例,其具有LI [Ni 1-X M X] O 2(M =过渡金属元件,例如Mn,Al,Co等)典型结构。与许多商业阴极材料相比,它们提供了多个优势,包括更高的能量密度,改善的周期寿命和成本降低,在LIB的研究和开发中越来越受欢迎。我们制造的柔性Ni富含Ni的阴极纱线的总直径约为360 µm,涂层厚度约为80 µm,具有纺织特性,具有有希望的机械强度,并且具有符合任何形状的能力。当用Li金属作为反电极以半细胞排列进行测试时,富含Ni的阴极纱线电极显示稳定的环状性能,排放式均能约为3 mAh/cm 2,平均库仑效率为99.5%,在0.2 mA/cm/cm 2电流密度下。总体而言,结果表明,富含Ni的阴极材料尽管结构分层,但仍可以集成到可用的可穿戴纺织液体中。
锂离子电池(LIB)促进了向更可持续的能源模型的过渡。矛盾的是,当前的高能量阴极使用有机溶剂对环境有害的有机溶剂进行工业处理。在这项工作中,Lini 0.6 MN 0.2 CO 0.2 O 2(NMC622)高能阴极电极在实验室尺度上制备了更环保的水性途径。在制备电极(例如干燥温度,干燥空气或pH缓冲的)方面进行了几个步骤,以增强水上处理的电极的质量。之后,将在实验室尺度开发的食谱上升到半工业电极涂料线,以分析开发的加工条件的生存能力到现实的电极制造环境中。使用基于石墨的阳极作为反电极在全硬币细胞中测试所获得的电极。有趣的是,基于水上加工电极的细胞的循环性能高于有机加工的电极。可以证明,在电化学性能中,可以在环保,更便宜且可实施的电极处理方法上生产高能密度LIB的电极。©2023作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。要获得商业重复使用的许可,请发送电子邮件至permissions@ioppublishing.org。[doi:10.1149/1945-7111/acb10d]这是根据创意共享属性的条款分发的一篇开放访问文章,非商业无衍生物4.0许可(CC BY- NC-ND,http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nc-nd/4.0/),如果没有任何原始的工作,则可以在任何原始工作中更改,从而允许在任何媒介中进行过重用,分发,并不更改。
长期存在的更大计算能力的探索已经存在。自1960年代以来,现代电脑中的晶体管一直遵循摩尔定律。然而,随着硅晶体管继续扩大规模,它们面临挑战,例如由于有限的亚阈值挥杆,与高温操作不兼容以及缺乏可重新选择性,诸如州外泄漏功率的增加。因此,正在研究新型的计算设备以解决这些问题。随着微型/纳米制作技术的进步,Me-Chanical计算已成为晶体管的有前途的替代品,具有通过利用自由dom的机械性程度来利用超级功耗,高温兼容性和可构性的优势。尤其是微型/纳米机电系统(MEMS/NEMS)技术现在正在积极探索以实现未来的计算设备。可以根据其操作方式(图1):联系人(主要是开关/继电器)和非接触模式(通常是谐振器),我们可以在下面进行更详细的讨论。基于MEMS/NEMS开关/继电器的机械计算。MEMS开关已经研究了数十年。多年来,已经对具有不同驾驶机制的MEM/NEM开关的不同设计进行了启发[1],静电MEMS/NEMS开关受到了最广泛的探索。静电内存和NEM开关通常包含可移动电极(梁或膜)和静态反电极,并由小空气或真空间隔隔开。在OFF状态下,这种物理分离可确保零泄漏电流。除了接近零泄漏电流和突然开关外,NEM开关对苛刻的环境具有比金属氧化物 - 氧化型局部效果(MOSFET)更具抵抗力。基于这些SIC NEMS开关的SIC纳米线开关和逻辑逆变器可以可靠地函数可靠地函数,而MOSFET会失败