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制造日期:10月19日

太阳能迷你核反应器;发现太阳能电池缺陷;afm。

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太阳能迷你核反应器
阿姆斯特丹大学已经发展了独立太阳能mini-reactor.这项技术有一天可能会成为偏远地区的自动离网光化学系统。

原型太阳能反应堆的面积为0.25平方米。该系统配有太阳能电池,为泵和控制系统提供电源。该太阳能电池以堆叠的形式放置在流动反应器后面。

这个微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(University of Amsterdam)教授蒂莫西·Noël说:“(该系统)在孤立的环境中发挥着作用,允许精细化学品生产的分散化。”“这个迷你工厂基于光化学的概念,利用阳光直接‘供电’化学合成。我们使用一种光催化剂,这种化学物质在光照下驱动合成。通常大功率的led或其他照明设备用于照明,但我们选择使用阳光。首先,这使合成完全可持续。但它也可以在远程进行独立操作。我们的梦想是看到我们的系统在月球或火星上的基地使用,在那里需要自给自足的系统来提供能源、食物和药品。我们的迷你工厂可以以完全自主、独立的方式为实现这一目标做出贡献。”

发现太阳能电池的缺陷
美国能源部的国家可再生能源实验室(NREL)和科罗拉多矿业学院利用一种计量技术识别硅太阳能电池中的缺陷这会导致效率下降。

研究人员使用了一种称为电子顺磁共振(EPR)的技术来识别导致太阳能电池光致降解(LID)的缺陷。EPR光谱学是研究具有未配对电子的材料的一种方法。

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

盖子是有问题的。据研究人员称,它会使硅太阳能电池的效率降低约2%。在该领域的太阳能电池寿命中,LID可能会积累并导致功率输出的下降。

LID已经被研究了几十年,但其背后的原因尚不清楚。显然,了解LID非常重要。否则,太阳能可能无法兑现其承诺。

这就是EPR的作用所在。研究人员使用它来识别导致LID的缺陷。利用EPR,研究人员检测到当样品太阳能电池在光线下变得更加退化时的缺陷特征。

“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,并对其微观机制有了深入了解。我们发现了一个明显的缺陷特征,当退化的样品退火时,它就消失了。第二个特征,一个宽阔的磁场光谱,由于工会的B受体,在退火状态下存在,但在光暴露下消失,”阿比盖尔·梅耶说,她是科罗拉多矿业学院的博士候选人和NREL的研究员,在能源与环境科学杂志。

太阳能afm
中国科学院国家纳米科学与技术中心(NCNST)已经开发了一种研究表面能量分布的方法有机太阳能电池的界面层

研究人员使用原子力显微镜(AFM)以描述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。它们被用于光吸收和电荷传输,从阳光中产生电力。

表面能在有机太阳能电池本体异质结薄膜的形成中起着重要作用。

测量表面能是这里的关键。研究人员称,这是通过使用Owens-Wendt模型测量接触角得到的。

但该方法也存在一些不足。中科院称,中科院的研究人员使用基于afm的峰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级表面能量分布。

AFM包括一个独立的系统,提供结构到埃级的表面测量。(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,尖端扫描结构的表面,提供分辨率从100µm到0.1nm的三维测量。



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