透明的传感器;graphene-enhanced热管;钙钛矿的太阳能电池。
透明的传感器
大阪大学的研究人员创造了一个薄,灵活,透明的传感器使用银纳米线网络。高分辨率印刷被用来制造厘米级cross-aligned银纳米线阵列,可再生的特征尺寸与20至250微米。作为功能的概念,他们使用数组来检测从植物电生理信号。
有图案的聚合物表面定义创建后续纳米线特征尺寸。用玻璃棒将银纳米线的模式导致平行或cross-aligned纳米线网络。
”模式的薄层电阻小于100微米范围从25到每平方170欧姆,在550纳米和可见光透过率为96%至99%,”说Teppei荒木,大阪大学助理教授。“这些值适合于透明的电子产品。”
测试传感器,它是用于监控的电势的巴西伊乐藻叶。因为纳米线阵列是透明的,研究人员能够保持叶进行视觉观察而获得数据在很长一段时间。2 - 3-micrometer-thick设备符合一片叶子的表面不会造成伤害。
“我们microelectrodes-based有机场效应晶体管展出优秀的多功能化,“Tsuyoshi Sekitani说大阪大学教授。“例如,透明度为90%,开关比~ 106,泄漏电流保持稳定在弯曲半径8毫米。”
研究人员计划在做进一步的技术改进,如将石墨烯在纳米线表面的改善微电极的薄层电阻的均匀性。最终,他们希望这项技术将有助于减少电子产品的原材料输入和超过传统的不透明的电子产品的功能。
Graphene-enhanced热管
查尔默斯大学的研究人员,上海大学,SHT智能高科技,马尔凯理工大学和复旦大学graphene-enhanced热管冷却电子和电力系统。
“热管是为了这个目的,最有效的工具之一,因为他们的高效传输热量和独特的能力在一个大的距离,”约翰·刘说,电子产品生产、教授和纳米制造技术的查尔莫斯。
通常,热管是由铜、铝、或它们的合金。然而,这些材料相对密度高,传热能力有限。所以团队转向graphene-enhanced管道,表现出特定的热传递系数约3.5倍比铜热管。
电力电子Graphene-enhanced热管可以有效地酷。信贷:刘丫和约翰刘/查尔姆斯理工大学的
新graphene-enhanced热管的高导热石墨烯组装与碳纤维柳条电影辅助增强内部表面。研究人员测试了6毫米外径150毫米长度的管道。据研究人员介绍,他们表现出巨大的优势和潜力冷却的各种电子和电力系统,特别是在低重量、高耐蚀性是必需的。
”冷冷凝器部分graphene-enhanced热管的一部分,可以代替散热器和风扇的冷却效率更高,当应用在真实的情况下,“刘丫解释说,电子材料和系统实验室的博士生在查尔默斯。
团队说,新的热管可用于轻型和大容量冷却应用,如航空电子设备、汽车电子产品、笔记本电脑、手机、数据中心以及空间电子产品。
大型钙钛矿的太阳能电池
斯坦福大学的研究人员和国家可再生能源实验室开发了一种方法来做大规模的钙钛矿太阳能电池这是快速和有效的。
“钙钛矿太阳能技术商业化和粉饰之间正处在一个十字路口,”尼克•罗尔斯顿说斯坦福大学博士后学者。“数百万美元投入创业。但我坚信,在未来的三年里,如果没有一个突破,延长细胞寿命,这些钱将开始干涸。”
而提供有前景的效率,钙钛矿太阳能电池受到早期不稳定和退化暴露在热量和水分。此外,大多数研究集中在创建小型测试细胞——和商业规模难以扩大规模。
“大多数工作在钙钛矿包括很小的区域活跃,可用的太阳能电池。他们通常你的小指指甲大小的一小部分,“罗尔斯顿说。尝试更大的细胞产生缺陷和小孔,显著减少细胞的效率。
“你可以做一个小型示范装置在实验室里,“添加莱因霍尔德Dauskardt,斯坦福大学工程学院教授。”,但传统的钙钛矿处理不是可伸缩的快速、高效的生产。”
为了解决这个问题,研究小组使用了一种叫做rapid-spray等离子体处理。这种技术使用机械设备有两个喷嘴快速生产薄膜的钙钛矿。一个喷嘴spray-coats液体钙钛矿化学前体溶液掉到一块玻璃上,而另一版本的高活性电离气体。
“常规处理需要烤大约半个小时的钙钛矿解决方案,“罗尔斯顿说。“我们的创新是使用等离子高能源快速液体钙钛矿转化为薄膜太阳能电池在一个单一的步骤。”
钙钛矿的太阳能模块由rapid-spray等离子体处理。斯坦福大学教授莱因霍尔德Dauskardt的实验室已经表明,钙钛矿模块可以生产便宜,比传统硅板快四倍。(来源:尼克•罗尔斯顿/斯坦福大学)
使用他们的方法,研究人员能够产生40英尺(12米)的钙钛矿电影每分钟大约四倍利率需要制造硅电池。加上,新的细胞钙钛矿取得了18%的能量转换效率。他们还创建了钙钛矿模块离开后继续运行在15.5%的效率在货架上五个月了。
“我们想让这个过程尽可能适用的和广泛的有用,”罗尔斯顿说。“等离子体处理系统听起来的,但你可以买商业上非常合理的成本。”
团队估计,他们的钙钛矿模块可以生产大约每平方英尺25美分,低于每平方英尺2.50美元左右,需要产生一个典型的硅模块。接下来,他们正在探索新的封装技术和其他显著改善耐久性的方法,如防风雨的层,可以保持水分至少十年。
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