分子石墨烯架構(gòu)助力有機(jī)太陽(yáng)能電池

        為了更好地為新能源領(lǐng)域的科研工作者服務(wù)，小編推出新能源周刊，整理匯總過(guò)去一周世界范圍內(nèi)新能源材料研究的最新成果，以期能夠?yàn)楦魑惶峁┳钚碌闹R(shí)，應(yīng)對(duì)不斷變化的世界。你們的滿意，是我們不斷前進(jìn)的動(dòng)力！ 　　1、使用藻類生產(chǎn)生物燃料仍困難重重 　　科學(xué)家們希望使用藻類生產(chǎn)生物燃料。然而這項(xiàng)技術(shù)還存在不足之處，一篇JRC發(fā)表的文章就列舉出一些主要的難題，例如:藻類對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求很高、在戶外培育時(shí)很難保證選擇的品種維持高的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)藻類并轉(zhuǎn)變?yōu)樯锶剂系倪^(guò)程需要很高的能量投入，成本較高。而且，從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn)也需要克服一些技術(shù)上的難題。 　　2、從水橋到水電池 　　“水橋”現(xiàn)象在十九世紀(jì)被人們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在來(lái)自TU Graz and the Wetsus research Centre的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)伴隨水橋產(chǎn)生的還有帶有電荷的水，并且這些電荷可以保持一段時(shí)間。 　　放入陽(yáng)極的水中會(huì)產(chǎn)生質(zhì)子，這些質(zhì)子通過(guò)水橋到達(dá)陰極，并在這里與羥基結(jié)合，因?yàn)橘|(zhì)子的移動(dòng)速度并不是很快，如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中突然關(guān)閉電路，那么一個(gè)容器中的質(zhì)子將會(huì)富余，另一個(gè)則會(huì)缺少質(zhì)子，實(shí)驗(yàn)表明這些電荷可以存在一周時(shí)間。 　　3、高電壓低成本碲化鎘太陽(yáng)能電池 　　美國(guó)能源部實(shí)驗(yàn)室和華盛頓州立大學(xué)以及田納西大學(xué)的研究人員通過(guò)碲化鎘（CdTe）太陽(yáng)能電池改進(jìn)了電池最大電壓，克服了實(shí)際的限制。CdTe電池具有低成本、耐候性的優(yōu)點(diǎn)，但沒(méi)有硅基電池高效。研究小組利用氯化鎘的標(biāo)準(zhǔn)處理步驟，提高了電池電壓。 　　這一研究旨在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)滿足能源需求，解決社會(huì)復(fù)雜問(wèn)題。 　　4、分子石墨烯架構(gòu)助力有機(jī)太陽(yáng)能電池 　　有機(jī)太陽(yáng)能電池具有大規(guī)模、低成本發(fā)電的潛能，要克服的一個(gè)挑戰(zhàn)是薄層電極頂部的差序。慕尼黑工業(yè)大學(xué)物理和化學(xué)系以及普朗克高分子研究所的研究人員已經(jīng)修改了染料分子，讓他們作為自組裝的分子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建塊。通過(guò)氫鍵，對(duì)石墨烯涂層金剛石襯底的原子級(jí)平整表面分子進(jìn)行自組裝。暴露于光時(shí)，分子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生光電流，形成高效光伏單層分子，從而解決了差序問(wèn)題。 　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Communications上。 　　5、生物納米結(jié)合的可替代能源 　　藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的化學(xué)家制造出了一個(gè)不需要電池或電源的備用照明源。最近，一組研究人員與康涅狄格大學(xué)合作展示了高效半導(dǎo)體量子棒之間的能量轉(zhuǎn)移。量子棒和熒光素酶是可持續(xù)發(fā)展的納米生物材料，正確結(jié)合時(shí)能產(chǎn)生生物光。 　　團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是建立一個(gè)在該領(lǐng)域能實(shí)際應(yīng)用的納米生物系統(tǒng)。也許有一天我們會(huì)有可以插入到LED燈的納米棒。 　　6、新Adesto RRAM內(nèi)存壽命可達(dá)25年 　　上周，Adesto技術(shù)宣布了其內(nèi)存家族的新成員：一種稱為莫內(nèi)塔的超低功耗RRAM。 　　RRAM(電阻RAM)被視為一個(gè)NAND flash的潛在替代物，首席技術(shù)官Intrater說(shuō)，“我們?cè)噲D建立內(nèi)存設(shè)備來(lái)解決特定的問(wèn)題。”此外，Adesto的新芯片也更加節(jié)能。Intrater進(jìn)一步表示，盡管想要使用該內(nèi)存的公司可能針對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做一些調(diào)整，但是新RRAM只需在較低的電壓下就可以工作，因此不需要電泵。 　　7、美國(guó)碲化鎘太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓突破1伏 　　在美國(guó)多個(gè)研究機(jī)構(gòu)的合作下，碲化鎘太陽(yáng)能電池的最大電壓提高到1V。該研究小組從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的處理步驟轉(zhuǎn)向采用氯化鎘，來(lái)提升電池電壓。他們將很多小磷原子放置在碲格柵上，在材料間形成適合的接口，通過(guò)不同的原子間距組成太陽(yáng)能電池。這種方法提高了碲化鎘的傳導(dǎo)率和載流子壽命，使碲化鎘太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓首次突破1伏特。此種創(chuàng)新方法使太陽(yáng)能電池變得更加高效，更具成本效益。 　　8、現(xiàn)代化技術(shù)：使用熱電學(xué)開(kāi)發(fā)清潔能源 　　美國(guó)勞倫斯-伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用熱離子真空管技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種新型的發(fā)電機(jī)，可利用任何染料生產(chǎn)清潔能源。研究人員在已有熱離子技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用了最先進(jìn)的材料和制造技術(shù)，在先進(jìn)顯微鏡技術(shù)的輔助下，他們可以任意設(shè)計(jì)熱離子真空管的電壓和形狀。這一技術(shù)不僅可以幫助發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)電力，同時(shí)也可以幫助提夠家庭用電。