新材料可吸收可见光中所有能量

一般太阳能电池材料只能捕捉到可见光所有频率中的一小部分,也只能吸收其中的一小部分能量。俄亥俄州立大学的化学家们以及他们的同事利用导电塑料与含有钼和钛金属材料,制备出了一种新的杂化材料。该新材料是第一种能够一次吸收可见光中包含的所有能量的材料。     

利用阳光为人类工作

以阳光分解水工程师可利用的技术有三种：一是太阳能电池。它拥有高效分解水的纪录但却相当昂贵。另一种方法是利用微生物，花费低廉但迄今为止仅生产了极小量的氢。第三种选择是光催化作用，它依赖在半导体中快速释放的电子。电子遇到水分子时替换水分子中氢和氧之间化学键上的电子，于是分解水，产生氢气。光催化剂没有太阳能电池贵，又比利用微生物的方法能产生更多的氢。     

比黑更黑的材料

正一种新型材料可以吸收高达99.9%的可见光,它有望用于隐形技术和太空望远镜之中。一黑到底黑色材料有着很大的用途。它可以帮助太阳能热水器从阳光中捕获更多的能量,吸收太空望远镜内部不需要的反射光线,还可以应用在军事隐身技术之中。但是,当前得到应用的最好的黑色材料只能吸收大约90%的可见光。为了提高吸收率,材料科学家们走向了"黑暗结构学":使用纳米结构涂层来捕获几乎所     

阳光电池的新贡献

为了更有效地利用太阳能,苏联科学家經过頑强的探索制成了硅阳光电池。地壳所含的硅,从重量上来說占28％。实驗室中得到的純硅,具有半导体的性能。太阳能电池由两个硅片构成。在阳光的作用下,一个硅片中聚集了带正电荷的粒子;另一个硅片中聚集了带負电荷的粒子——电子。只要把这两个硅片用导线联接起来,就形成一个有电流通过的电路。     

基于专利信息分析叠层钙钛矿太阳能电池技术

<正>传统化石能源的日益枯竭和对环境的危害,使其不能满足经济的发展。清洁环保、可持续发展的太阳能一直被认为是能够替代传统化石能源的新型能源之一。单结太阳能电池由于只有一个PN结,其转化效率受到Shockley-Queisser(S-Q)理论的限制,因此,单结太阳能电池的理论转化效率极限为33.7%。由于太阳光谱的能量分布较宽,不同带隙的光吸收材料可以吸收不同能量的光子。由多个不同带隙的吸收材料的子太阳能电池叠层构成的叠层太阳能电池,实现对太阳能光谱多个波段的吸收,提高了太阳能的利用率,突破了S-Q理论的限制,显著提升了太阳能电池的转化效率。     

新型太阳能电池

可能有一天,一种新型的太阳能电池变得既便宜又灵活。它可以把你的衣服变成便携式电源,使你暖和或凉爽,或给你的手机充电。材料科学家阿里维沙特和他的加利福尼亚大学同事,把一种导电塑料P3HT与用一种半导体材料硒化镉制造的纤杆混合,然后把这一混合物“转铸”入玻璃基中。这种处理类似旋转酒杯,把酒扩散     

惟精惟一 添彩“视”界——记浙江大学材料科学与工程学院教授何海平

<正>钙钛矿,最初指一种由钛酸钙组成的天然矿物,后来指满足ABX3结构（A和B是两种阳离子,X是阴离子）的化合物家族。其中,卤化物钙钛矿是一种新型半导体光电材料。2009年日本科学家制备出全球第一个卤化物钙钛矿太阳能电池器件,让钙钛矿获得了极大关注。2009年到2012年,钙钛矿展示了在光伏领域的可观前景,相关研究如火如荼。而一直从事半导体发光材料研究、时为浙江大学材料科学与工程学院副教授的何海平,     

钙钛矿太阳能电池的发展与工作原理

简要回顾了钙钛矿太阳能电池的发展历史,说明了钙钛矿太阳能电池属于染料敏化太阳能电池的一种。介绍了钙钛矿晶体的结构。分层次解释了钙钛矿太阳能电池的结构及工作原理。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经超过了晶体硅太阳能电池。在未来的发展中,钙钛矿太阳能电池很有可能成为下一代薄膜太阳能电池。指出了钙钛矿太阳能电池由于空穴传输层的材料造价昂贵等缺点导致其无法大规模生产,并简单介绍了解决缺点的最新研究工作。     

新碳纳米管天线可收集更多太阳光

据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次利用碳纳米管制成了一种可捕捉和收集太阳光的“天线”,其收集太阳光的效率是普通光伏电池的100倍,该新天线可使用在太阳能电池中,提高其光电转化效率。新技术有望使研究人员研发出更小更强大的太阳能电池阵列。该研究发表在最新出版的《自然·材料》杂志在线版上。     

新型的显微技术——原子力显微镜

在本刊2009年11期《粒子的"穿墙术"》一文中我们已经介绍了扫描隧道显微镜的工作原理。这种显微镜利用隧道电流来工作。但它有一个缺点,那就是只能用于观察导体和半导体材料,因为要形成电流,材料必须导电才行。而对于那些不导电的绝缘体材料,比如某些高分子有机物,那该怎么办呢?科学家为此发明了另一种超级显微镜——原子力显微镜。     

前途无量的未来材料

未来的能源材料 由于人口的自然增长和人们生活水平的不断提高,人类需要的能源如电力等越来越多,而地球上储存的煤、石油等天然资源却日益减少。大家免不了会担心,将来地球上的煤、石油资源枯竭之后怎么办呢?不必担心,科学家正在研究替代石油和煤炭的新型能源材料。 最有希望的新型能源是受控核聚变和太阳能的开发利用。这是两种潜力巨大、取之不尽的能源。利用受控核聚变发电的初步实验已经完成了,下一步是如何实用化和降低成本。利用新材料制成的半导体太阳能电池已在许多方面显示出神通,今后的     

聚合物能带隙工程及其应用

聚合物能带隙工程作为半导体聚合物研究的新兴领域,对于半导体聚合物材料的应用以及半导体聚合物器件的各项性能的提高起着非常重要的作用.简要地说明了实施聚合物能带隙工程的缘由,然后详细地介绍了聚合物能带隙工程在导电聚合物、聚合物太阳能电池、电致发光二极管、场效应晶体管等的应用.     

纸质布质太阳能电池

麻省理工学院的研究者们近日宣布了一种新型制作太阳能电池的方法——将太阳能电池“打印”在纸张或是纺织品上。传统的制作方法需要在几百度的高温条件下进行,而这种新方法利用了水蒸气,使制作温度保持在120度以下。纸张和纺织品材料的利用不仅可以降低太阳能电池的制作成本,还使得电池具有弯折卷曲的特性。     

小细菌产生大能量

近来美国一些科学家发现除了植物能利用光合作用产生能量外，现在还有一种微小的细菌也具有同样的功能。和植物利用叶绿素进行光合作用提供养分同理，这种喜盐的小细菌会利用一种名为视紫红的蛋白质吸收太阳光，再将之转化为能量。这个发现为最终发明生物太阳能电池提供了可能性。小细菌产生大能量     

沙子:最佳燃料

源于砂子中的半导体硅在计算机领域中,用半导体硅制成的芯片是计算机的心脏元件,使计算机具备了神话般的存储、运算、推理等逻辑功能。在人造卫星和宇宙航天器上,由半导体硅材料研制成的“太阳能电池     

空间太阳能电池研究进展

本文重点对空间太阳能电池应具备的性能指标,几种常见太阳能电池的性能、优缺点、应用情况以及国内外最新太阳能电池材料研究成果等方面进行了综述。     

利用太阳能电池板的效率问题探讨

太阳能是新型的绿色能源,在应用中太阳能电池的效率是普遍关注的问题,提高其效率,一种办法是在上游解决光电转换效率,这个很重要。同时利用太阳能电池中的使用效率也是很重要的问题,本文研究了太阳能电池的电流-功率输出特性,以及温度对其的影响,为太阳能电池在实际的应用中提供一些参考。     

氧化锌-石墨烯纳微异质结构材料的电化学组装

ZnO作为一种典型的n型半导体材料,由于其载流子迁移率高、化学稳定性和热稳定性好的特点,在各种金属氧化物半导体气体传感材料中具有重要的地位。基于ZnO的异质结构材料在气敏特性研究方面研究广泛,性能非常突出。本工作旨在利用二维电化学原位组装方法,构建基于氧化锌-石墨烯的特殊纳微有序阵列材料,此材料具有清晰的异质界面有利于提高材料气体检测性能,为基于ZnO的异质结构的气敏传感材料的制备提供新的思路。     

不同调制频率下半导体载流子输运特性对时域曲线的影响研究

在工业半导体制造业中,伴随微电子器件尺寸不断缩小及集成程度的提高,对制作电子器件的半导体材料性质的检测是不可或缺的。因此文中提出在不同调制频率下对半导体载流子输运特性进行分析并研究它与时域曲线的关系。首先,利用自由载流子吸收检测技术,根据半导体原料中的自由载流子对光吸收的性质获取吸收系数,并通过该系数得到载流子浓度比例,运用调制激励光改变载流子浓度,依据载流子吸收光的特性再次调制探测光明确载流子输运参数;其次,运用调制载流子对光的吸收作用获取的输入参数,通过仿真实验利用输入参数中的载流子寿命、扩散系数和表面复合速度等因素,在不同频率下分析载流子输运特性与时域曲线的关系。实验证明,利用该技术能够较好地分析载流子输运特性对时域曲线的影响。     

原子力显微镜的研制及应用

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,以下简称AFM)是近年来发展起来的一种新型表面分析仪器。它通过监测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间作用力来研究物质的表面结构。这种具有原子级分辨率的仪器弥补了前几年发展起来的扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,以下简称STM)只能研究导体和半导体的不足,可用于导体、半导体和非导体材料表面的结构研究,因而在表面科学、材料科学和生命科学等领域的研究中有其特殊的重要意义。1986年报道的世界第一台AFM的横向分辨率只有