俄羅斯大學(xué)發(fā)現(xiàn)新型鈀基材料 提升太陽能電池性能

據(jù)外媒報(bào)道，俄羅斯西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)(Siberian Federal University)的研究人員與瑞典斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院(the Royal Institute of Technology)的同時(shí)發(fā)現(xiàn)了鈀基材料的新特性，或能夠提高太陽能電池的性能。

(圖片來源：西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)官網(wǎng))

二硒化鈀是一種非常有前景的材料，其性能并未得到充分研究。例如，據(jù)報(bào)道，其二維結(jié)構(gòu)在光催化(當(dāng)水暴露在陽光下，分解成氫和氧的過程，以生產(chǎn)生態(tài)燃料)反應(yīng)中可得到有效應(yīng)用。最近，研究人員了解到合成單層和雙層二硒化鈀(PdSe2)合成物的方法，但是仍然不了解此類材料的優(yōu)缺點(diǎn)。此次，研究人員首次采用高精度的計(jì)算方法，對基于二硒化鈀的單層和雙層材料的電子性能和光學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)研究，結(jié)果表明，此類材料與硅基太陽能電池材料相比，可更有效地吸收太陽能。

西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)研究員Artem Kuklin表示：“與目前用作半導(dǎo)體的硅基元素相比，此類材料的能量吸收光譜更寬，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的速度更快，因此可以顯著提高太陽能電池的效率。在大多數(shù)情況下，該材料的效率相對于航空工業(yè)的成本來說是非常合理的，因此二硒化鈀可以成為航天器和人造地球衛(wèi)星的太陽能電池元件。”

為了對材料性能進(jìn)行高精度計(jì)算，科學(xué)家們采用了俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和控制理論馬特洛索夫?qū)W院(Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory of the Siberian Branch of the RAS)的Akademik Matrosov超級計(jì)算機(jī)。

由于太陽能環(huán)保程度高、成本相對低廉，因而俄羅斯“太陽能”在能源中的比重穩(wěn)步上升。Artem Kuklin表示：“目前我國有10座“太陽能”發(fā)電站，總?cè)萘繛?00兆瓦，占俄羅斯電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量的0.04%。柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本很高，但是太陽能裝置能夠大大降低能源成本。我們的目標(biāo)是研發(fā)更先機(jī)的材料，提高太陽能電池的效率。”

研究人員表示將繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)工作，探索該材料缺陷對其性能的影響以及缺陷形成的可能性。學(xué)會如何管理此類缺陷后，科學(xué)家能夠創(chuàng)造具備預(yù)測性特征的材料，有朝一日或許可用于電動(dòng)汽車的太陽能電池。