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制造比特:10月19日

太阳能迷你核反应器;发现太阳能电池的缺陷;afm。

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太阳能迷你核反应器
阿姆斯特丹大学开发了一种独立的太阳能微型反应堆.该技术有一天可以作为远程地区的自主离网光化学系统。

太阳能反应堆的原型面积为0.25平方米。该系统配备了太阳能电池,为泵和控制系统提供电力。这种太阳能电池被放置在一个堆叠配置的流反应器后面。

这种小型反应堆被设计用于在地球甚至火星的偏远地区生产化学物质。新系统能够大量合成药物和化学物质。

阿姆斯特丹大学教授Timothy Noël说:“(该系统)在孤立的环境中发光,并允许精细化学品的生产分散。”“这种微型植物基于光化学的概念,利用阳光直接‘为化学合成提供动力’。我们使用了一种光催化剂,一种在照明时驱动合成的化学物质。通常大功率led或其他照明设备用于照明,但我们选择使用阳光。首先,这使得合成完全可持续。但它也可以在偏远地区进行独立操作。我们的梦想是看到我们的系统被用于月球或火星的基地,在那里需要自给自足的系统来提供能源、食物和药品。我们的小型工厂可以以完全自主、独立的方式为此做出贡献。”

发现太阳能电池的缺陷
美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)和科罗拉多矿业学院已经利用计量技术识别硅太阳能电池的缺陷这会导致效率下降。

研究人员使用了一种叫做电子顺磁共振(EPR)的技术来识别太阳能电池中导致光诱导降解(LID)的缺陷。EPR光谱学是一种研究具有未配对电子的物质的方法。

根据NREL的数据,硅制成的太阳能电池占太阳能市场的96%以上。最常见的太阳能硅是由掺硼硅制成的,但这种材料容易产生LID。

LID有问题。据研究人员称,它会使硅太阳能电池的效率降低约2%。LID可能会累积,并导致太阳能电池在使用寿命期间的功率输出下降。

LID已经被研究了几十年,但尚不清楚其背后的原因。显然,了解LID是很重要的。否则,太阳能可能无法兑现其承诺。

这就是EPR的用武之地。研究人员用它来识别导致LID的缺陷。利用EPR,研究人员发现了一个缺陷特征,因为样品太阳能电池在光照下变得更加退化。

“利用电子顺磁共振(EPR),我们已经确定了这种现象的自旋活性顺磁特征,并深入了解其微观机制。我们发现了一个明显的缺陷特征,当降解样品退火时,缺陷特征就会减弱。第二个特征是广泛的磁场频谱,由于联合B受体,在退火状态下存在,但在光照下消失,”科罗拉多矿业学院的博士候选人、NREL的研究员阿比盖尔·迈耶在《能源与环境科学》杂志上说。

太阳能afm
中国科学院(CAS)国家纳米科学与技术中心(NCNST)开发了一种研究纳米粒子表面能量分布的方法有机太阳能电池界面层

研究人员使用原子力显微镜(AFM)描述了有机太阳能电池中的空穴传输层。这些太阳能电池利用了导电有机聚合物或分子的特性。它们用于光吸收和电荷传输,从阳光中产生电能。

表面能在有机太阳能电池中开发体异质结薄膜方面起着重要作用。

测量表面能量是这里的关键。据研究人员介绍,这是通过使用欧文斯-温德模型测量接触角得到的。

但是这种方法有一些缺点。中科院的研究人员使用基于afm的峰值力定量纳米力学映射(PFQNM)技术来表征有机太阳能电池中空穴传输层的纳米尺度表面能量分布。

AFM包括一个独立的系统,可以提供低至埃级的结构表面测量。(1埃= 0.1nm。)基本上,AFM系统包含一个带有微小硬尖或针的悬臂。在操作中,尖端扫描结构表面,提供三维测量,分辨率从100 μ m到0.1nm。



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