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管状太阳能电池织成服装
来源:http://elnk5j.cn 责任编辑:环亚ag88手机版 更新日期:2019-03-28 08:49
管状太阳能电池织成服装 二氧化钛(Titania)半导体纳米棒生长在碳纤维的外表,看起来更像是小毛刷上的刷毛,而不像太阳能电池,但这种新颖的装备有几个长处,胜过传统的平板太阳能电池。例如,这种柔性管状形电池能够捕捉各个方向的阳光,乃至可织成服装,

  管状太阳能电池织成服装

  二氧化钛(Titania)半导体纳米棒生长在碳纤维的外表,看起来更像是小毛刷上的刷毛,而不像太阳能电池,但这种新颖的装备有几个长处,胜过传统的平板太阳能电池。例如,这种柔性管状形电池能够捕捉各个方向的阳光,乃至可织成服装,制成纸张,进行新的运用。但在现在的开发阶段,研讨人员正在尽力找到一种简略,低成本的办法,以制作这种高品质的管状太阳能电池。

  佐治亚州(Georgia)亚特兰大(Atlanta)佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的一组研讨人员,最近开宣布一种新办法,能够制备均匀的钛白粉(TiO2)纳米棒,是在碳纤维上制备。这种新办法具有几个长处,胜过较常用的溶胶-凝胶法(sol-gelmethod),凝胶法需求高温,并且可能导致资料裂缝。这项新的研讨宣布在最近一期的《美国化学学会杂志》(Journal of the American Chemical Society)上。

  这项研讨展现了一种立异的办法,用于培养成束的二氧化钛纳米棒,选用柔性衬底,可用于柔性设备,进行能量运用和贮存,环亚娱乐ag88真人版,佐治亚理工学院研讨人员说。

暗示图中是碳纤维上的二氧化钛纳米棒阵列,选用溶解培养办法制作。

  暗示图中是碳纤维上的二氧化钛纳米棒阵列,选用溶解培养办法制作。

  制备管状太阳能电池具有挑战性,这是由于需求多个过程,其间包含把纯钛箔转化成二氧化钛纳米棒,给碳纤维涂上纳米棒,并且要均匀地把这些纳米棒摆放在纤维上。研讨人员解说说,有一种抱负的办法,能够在碳纤维上制备二氧化钛纳米结构,这就是直接在纤维的外表进行培养。他们这样做,在这里选用了溶解和培养的办法,把钛转化成笔直摆放的单晶二氧化钛纳米棒,这是在碳纤维上进行的。

  然后,为了进一步进步设备的功能,研讨人员用蚀刻和培养办法,把这些纳米棒蚀刻成矩构成束阵列,这要运用盐酸(hydrochloric acid)热液(hydrothermal)处理。

扫描电子显微镜(Scanning electron microscope)图画显现,二氧化钛纳米棒阵列均匀掩盖碳纤维。

  扫描电子显微镜(Scanning electron microscope)图画显现,二氧化钛纳米棒阵列均匀掩盖碳纤维

  把纳米棒掩盖的碳纤维组装成光电阳极(photoanodes),用于管状染料敏化太阳能电池(DSSCs:dye-sensitized solar cells),之后,研讨人员试验测试了太阳能电池的功能。结果表明,矩构成束的纳米棒结构获得的能量变换功率为1.28%,相比之下,非成束结构为0.76%。研讨以为,这一差异是由于,成束的纳米棒外表积较大,从而使更多的染料分子被吸收,可诱导更多的电子激起。

  更大的外表积,使管状太阳能电池能够捕捉各个方向的阳光,这使它很有吸引力,能够用于激烈照耀的阳光下。除了制作太阳能电池之外,这种办法在碳纤维上培养二氧化钛纳米线,能够进行扩展,用于制作光催化剂(photocatalysts)和锂离子电池(lithium ion batteries)。但或许最共同的运用是把它们编织成面料。

  在未来,咱们可能会引进碳纤维或其他碳资料,用作反电极(counter electrodes),用于这种装备,研讨人员说。在这种情况下,咱们能够制作染料敏化太阳能电池,只需选用碳资料和二氧化钛,这种电池有可能制成布料和纸张。咱们还方案做一些混合产品,选用这种装备获取不同的动力。

  

   二氧化钛半导体纳米棒管状太阳能电池

 
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