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3d蜂窝样石墨烯能增感太阳能电池?

发布时间:2019-05-29 09:19:15编辑:来源:贝投体育8059

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染料敏化太阳能电池很薄,很柔软,容易制造,而且能很好的将阳光转化为电能。


然而,一个关键的成分是地球上最昂贵的金属之一:铂。


虽然只需要少量,但这种银色金属的成本仍然很高,每克450元。


密歇根理工大学的一个团队开发发了一种新的低价材料:3D石墨烯。这种材料可以在不降低效率的情况下取代太阳能电池中的铂。


普通石墨烯是一种著名的二维形式的碳,只有一个分子那么厚。


这个团队发明了一种新的方法来合成一个独特的3D版本,其结构类似蜂巢。他们将氧化锂和一氧化碳进行化学反应,形成碳酸锂(Li2CO3)和蜂窝石墨烯。Li2CO3有助于石墨烯薄片的成型,并将它们彼此隔离,防止普通石墨的形成。此外,酸可以很容易地从三维蜂窝结构石墨烯中去除Li2CO3颗粒。


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研究人员确定,三维蜂窝石墨烯具有良好的导电性和较高的催化活性,提高了其用于储能和转化的可能性。因此,他们用3D蜂窝石墨烯制成的电极取代了染料敏化太阳能电池中的铂电极。然后他们把太阳能电池放在阳光下,测量它的输出。


这种带有3D石墨烯反电极的电池将7.8%的太阳能转化为电能,几乎与使用昂贵铂的传统太阳能电池(8%)相当。3d蜂窝样结构的石墨烯及其高效色素增感太阳能电池对电极的催化剂,完美的取代铂。


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