太阳能衣服?钙钛矿增加了充电纤维的潜力

作者: Roger Morrison
创建日期: 18 九月 2021
更新日期: 5 可能 2024
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太阳能衣服?钙钛矿增加了充电纤维的潜力 - 技术
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资料来源:Ilya Glovatskiy / Dreamstime.com

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一种常见的矿物有望为下一代充电器带来可再生设计。

我们都想要新型的充电器-一种可以更轻松,更通用的方式为我们的智能手机,笔记本电脑和其他装备提供能量的物品。旧的传统充电电缆很麻烦,其他新的替代产品(例如Qi无线充电)正在取代它,用户可以将设备放在托盘或垫子上,让它吸收电源。

同时,政府和企业正在努力减少化石燃料,并使可再生能源脱颖而出。现在,即将出现的新材料可能会改变我们看待太阳能的方式。它被称为钙钛矿,是一种常见且易于掌握的矿物。

实际上,有些人甚至认为这种进步可以为有效的可穿戴太阳能电池铺平道路-内置在衣服或配件中的太阳能充电器。

这篇《新科学家》文章展示了中国科学院的研究人员如何发现钙钛矿可以将20%的太阳能转化为电能,并且利用纳米技术可以将其制成非常灵活且用途广泛的太阳能电池。这些科学家用钙钛矿和银涂覆碳纳米管,然后将它们编织成布,以尝试制造可为新一代设备供电的新型可穿戴太阳能充电器。

钙钛矿和硅:“串联”太阳能电池

另一个钙钛矿项目是将这种元素添加到现有的硅层中,这在传统的太阳能电池板中很常见。由于技术原因,在硅层中添加钙钛矿可以使太阳能得到更广泛的利用。麻省理工学院的专家添加了钙钛矿薄而半透明的层。

这一突破的好处与吸收太阳能有关。

麻省理工学院的研究员乔纳森·迈洛瓦(Jonathan Mailoa)在三月份关于新型串联太阳能电池的新闻稿中说:“不同的层吸收了阳光的不同部分。”

麻省理工学院的科学家首先添加了钙钛矿层,该钙钛矿层具有自己的布线和电路控制。现在,一种较新的版本将硅和钙钛矿层的电路结合在一起,使串联电池的制造更加容易。

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钙钛矿的缺点

尽管钙钛矿具有潜力,但并不是太阳能进步的灵丹妙药。一方面,中国科学家只能将约3%的太阳能转化为电能,钙钛矿还面临其他挑战。


Mailoa在最近的一次采访中说,其中之一就是铅是矿物中的一种成分。生产任何类型的含铅消费材料显然很棘手,因此研究人员正在设法找到好的替代品。

然后是钙钛矿作为材料的嵌合性质-多个团队发现,这些物质在暴露于空气和水中时会迅速降解。

Mailoa解释说,最适合制造太阳能电池的钙钛矿半导体会溶于水,并且会在空气中分解。这意味着需要封装这些类型的解决方案,这会增加成本和复杂性。

Mailoa说:“这无疑是令人兴奋的进步,但对于可穿戴技术而言还不够好。”他补充说,还有其他种类的太阳能电池更加有效,稳定和灵活。

其他用途

Chinh Pham在Greenberg Traurig工作。 Pham共同领导新兴技术实践,并且是公司纳米技术实践的主席。他是注册专利律师,在为高科技和生命科学客户提供战略性创建,实施和保护知识产权方面经验丰富。

Pham指出,虽然串联太阳能电池尚未达到可穿戴设备比硅更有效的地步,但在将来,钙钛矿加硅的设计可能具有一系列潜在应用。

“随着越来越多的研究完成,钙钛矿和硅的结合还可以为其他电子应用提供更好的经济效益,” Pham引用了显示器,成像设备和各种LED等产品。

新介面

钙钛矿及其在纳米技术中应用的较大骗局的一部分是向新型物理界面迈进的大胆尝试。在过去的几年中,随着如何使用化学层创建显示和传输信号的发展,新的“可弯曲”界面也在不断发展。很快,您口袋里的iPhone“砖头”可以复制在手臂上的激光显示屏上,或者可以卷起或折叠到钱包中的薄膜复制。

在摩尔定律将ENIAC和大型主机缩减为微型智能手机之后,这一切都是高级微型化的新领域。对于IT来说,这是一个令人兴奋的时刻–现在,有更多迹象表明,这些类型的设计也将有助于可再生能源的发展!