理论全碳电路;稳定的钙钛矿太阳能电池;建模的量子点。
全碳电路理论
工程师位于达拉斯的得克萨斯大学,伊利诺伊大学香槟分校、佛罗里达中央大学和西北大学设计的一种新型计算系统仅仅从碳。
”这个概念汇集了各种现有的纳米技术并将它们以一种新的方式,”约瑟夫·s·弗里德曼博士说,助理教授达拉斯德州大学电气和计算机工程。结果全碳旋转逻辑的建议是一个计算系统,弗里德曼认为可以小于硅晶体管,提高性能。
全碳自旋电子电路设计,通过碳纳米管电子移动创建一个磁场影响的流动电流附近的石墨烯nanoribbon,提供级联逻辑门不是身体上的联系。
因为每个石墨烯带的制作都发生之间的通信通过一种电磁波,而不是电子的物理运动,弗里德曼预计,沟通会更快,与太赫兹时钟速度的潜力。此外,这些碳材料可以小于硅晶体管,接近他们的大小限制是由于硅的有限的材料特性。
虽然概念仍在画板,弗里德曼说努力全碳的一个原型,级联自旋电子计算系统将继续下去。
稳定的钙钛矿的太阳能电池
来自欧洲的科学家和Solaronix现在已经建立了一个低成本、极稳定的钙钛矿太阳能电池已经运营了一年多,运行在11.2%的效率没有性能损失。
虽然钙钛矿细胞显示承诺为他们效率高,他们敏感的水和湿度,紫外线和热应力,稳定一直是防止商业化的主要因素。适销对路的产品需要保修与< 20 - 25年下降10%性能,根据研究人员。
来源:可Nazeeruddin /欧洲
团队设计了一个2 d / 3 d混合钙钛矿的太阳能电池。这将增强2 d与3 d钙钛矿的稳定形式,有效地在整个可见光谱吸收光线和传输电荷。通过这种方法,科学家们能够制造的高效和极稳定的太阳能电池,这是一个至关重要的步骤升级到一个商业水平。2 d / 3 d钙钛矿产量的效率约为12.9%(以碳为基础的体系结构),和14.6%(标准介孔太阳能电池)。
科学家们建造的10×10厘米2太阳能电池板(与一个活跃的面积47.6 cm2)使用一个完全可打印工业规模的过程。设备保护与载玻片在空气条件下通过一个非常简单的密封方法。由此产生的太阳能电池已经交付一个常数为超过10000小时11.2%的效率,同时显示零损失性能衡量标准条件下。
建模的量子点
美国能源部阿贡国家实验室的研究人员和芝加哥大学的一系列原子论的计算在劳伦斯伯克利国家实验室的国家能源研究科学计算中心(·)找到缺陷的根本原因在两个常用的半导体材料,硒化铅(硒化铅)和硒化镉,和硫化锌外壳并提供设计规则,以避免它们。
“我们有兴趣了解量子点和纳米结构太阳能电池以及他们如何执行,“会说加利,芝加哥大学的分子工程学教授。
在这项研究中,研究小组专注于用在这种情况下的胶体量子点硒化铅纳米粒子嵌入CdSe。这种类型的量子点,也称为核壳纳米粒子,就像一个鸡蛋,Marton试图,Aneesur拉赫曼研究员阿贡,解释道,“蛋黄”环绕的一个材料制成的“壳”的其他材料。
“实验表明,这些用纳米颗粒非常适合太阳能能量转换和薄膜晶体管,”:说。
例如,尽管胶体量子点能量转换效率目前在实验室里徘徊在12%左右,“我们的目标是在预测量子点结构模型超越12%,“费德里科•Giberti说,芝加哥大学的博士后研究学者的分子工程研究所。“如果可以达成20%的效率,我们将有一个材料,成为商业化的有趣。”
横截面之间的接口的铅硫族化物纳米颗粒及其嵌入镉硫族化物矩阵。当集成到光电设备,是足够的单个原子在错误的地方在接口(由发光的蓝色)危及他们的表现。(来源:彼得·艾伦/分子工程研究所,芝加哥大学)
援助在这个团队开发了一种计算策略进行调查,在原子水平的影响接口的结构材料的光电特性。通过使用经典分子动力学和第一原理方法,不依赖于任何安装参数,其框架允许他们构建这些嵌入式量子点的计算模型。
使用这个模型作为一系列的基础在·模拟运行,该研究小组能够描述CdSe /硒化铅量子点,发现原子取代在接口和相应的电子什么他们称之为“陷阱”能够危及太阳能电池性能,Giberti解释道。然后他们能够使用模型来预测新材料,没有这些陷阱状态,在太阳能电池应该表现得更好。
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