唱你的存储;记录钙钛矿/硅串联太阳能电池的效率;为增强石墨烯添加氢电极。
唱你的存储
现有研究‘赛道记忆’,它使用微小的磁性电线,每一个比人的头发细数百次,磁位的数据运行像沿轨道行驶的赛车,都集中在使用磁场或电流沿着电线移动数据位。然而,这两个选项创建热量和减少功率效率。
然而,一个团队从谢菲尔德大学和利兹大学的想出了一个全新的解决方案:通过表面声波的电线是固定的。他们还发现,数据流的方向取决于声音的音高生成——实际上他们“唱”数据来移动它。
他们使用的声音声表面波的形式。虽然已经用于使用在电子和其他领域的工程,这是第一次表面声波已经应用于一个数据存储系统。
汤姆·海沃德博士从谢菲尔德的工学院,说:“声表面波在这个应用程序的关键优势是他们旅行到几厘米的能力没有腐烂,它在纳米是一个巨大的距离。由于这个原因,我们认为一个声波可以用来“唱”,同时大量的纳米线,使我们能够将大量的数据几乎不消耗能量。我们现在致力于创建原型设备这一概念可以被充分测试。”
钙钛矿/硅串联太阳能电池的效率
团队从Helmholtz-Zentrum柏林(HZB)和洛桑联邦理工(EPFL)已经成功地结合与钙钛矿硅异质结太阳能电池的太阳能电池单成串联装置。
因为钙钛矿层吸收光的光谱的蓝色区域非常有效,它是有用的把这些与硅层,主要转换元件将红色和近红外光。然而,这些串联细胞建设整体堆沉积了一层很困难。这是因为效率高钙钛矿细胞,它通常需要外套上的钙钛矿二氧化钛层,必须以前烧结在500摄氏度左右。然而,在如此高的温度下,非晶硅层覆盖的晶体硅片硅异质结降解。
创建这种单片串联细胞,研究人员沉积一层二氧化锡在低温下代替通常使用的二氧化钛。一层薄薄的钙钛矿可以spin-coated到这个中间层和hole-conductor覆盖材料。
通过横截面SEM-image串联细胞所示。(来源:HZB)
18%的效率,串联电池超过单个细胞的效率水平近20%,和目前是最高价值类型的设备架构。电池的开路电压为1.78伏。“在电压水平,这种组合的材料甚至可以用于生成氢从阳光,”史蒂夫·阿尔布雷特博士说,该论文的第一作者。
“这perovskite-silicon串联电池目前还在抛光硅片上制作的。晶片的纹理在光捕获功能,如随机金字塔,效率可能会进一步增加到25,甚至30%,”HZB佬司科特博士说。
为增强石墨烯添加氢电极
日益增长的能源需求存储强调迫切需要更高性能的电池。锂离子电池性能的几个关键特性——容量,电压和能量密度,最终是由锂离子电极材料之间的绑定。细微变化的结构、化学和形状的电极可以显著影响强烈锂离子债券。
石墨烯材料的商业应用能源存储设备,包括锂离子电池和超级电容器,铰链的能力在大量生产这些材料,且成本低。然而,常用的化学合成方法留下大量的氢原子,石墨烯衍生物的电化学性能的影响是很难确定的。
然而,根据劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家们,氢气是一种非常好的事情:深思熟虑的低温治疗与氢的defect-rich石墨烯可以提高速度能力。氢与石墨烯的缺陷并打开小差距促进锂更容易渗透,提高了运输。额外的可逆容量提供了增强锂绑定边缘附近,氢在哪里最有可能绑定。
“我们发现率大大提高氢在石墨烯nanofoam电极治疗能力。结合实验结果和详细的模拟,我们可以跟踪改进缺陷和分离氢之间微妙的相互作用。这导致一些小型的石墨烯化学和形态变化会对性能有惊人的巨大影响,”布兰登LLNL科学家Wood说,导演理论努力在纸上。
研究氢的参与和氢化锂存储能力缺陷的石墨烯,研究小组应用各种热处理条件结合氢接触和看着三维石墨烯的电化学性能nanofoam电极,由主要的有缺陷的石墨烯。团队使用三维石墨烯nanofoams由于许多潜在的应用,包括储氢、催化、过滤、绝缘、能量吸着剂,电容式海水淡化、超级电容器和锂离子电池。
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