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洛杉矶加州大学杨阳教授带领的纳米团队创造出“高性能太阳能透明电池”
来源:侨报 | 作者:夏嘉 | 2012/7/25 8:29:56 | 浏览:1562 | 评论:0

洛杉矶加州大学纳米系统研究所杨阳教授带领的团队创造出了“高性能太阳能透明电池”,这种电池目前在全世界的相关研究范围内都处于最领先的地位,该团队的成员除一名韩裔以外,其他均为华裔,而且是来自台湾和大陆两地的精英学者们,他们一同合作带领研究继续进行创新。

创造“高性能太阳能透明电池”的洛加大纳米系统研究所团队由6名成员组成,来自台湾的杨阳教授为领队。杨阳介绍说,在研究所内,研究者们来自世界各地,而在他的团队中,聚集了各领域的精英研究者,大家一同合作,推出了这个研究成果。

现在该发明已经引起各方面的注意,杨阳说,将来他们希望和私人企业、政府合作,推广该技术。他透露说,最近团队还拿到全美科学基金会的资金,将研究如何进行环保型生产,而不破坏环境。

在研究方面,杨阳介绍说,来自韩国的郑重熙和来自大陆的朱瑞负责纳米银线电极和设备的研究,另外一名队员窦乐添则负责化学领域和材料合成,其它2名华裔队员则负责其他相关领域。他指出,研究10年前就已经开始,并且在不断累积经验,现在有了突破,主要是材料和电极的突破,让该发明成为了可能。杨阳说:“我们的宗旨就是要找最好的研究者,要进行团队合作和教育,希望通过不同的项目将这些研究者培养成有用的人才,把技术带到世界各地。”他指出,在研究所培养的人才中,有1/3的人成为教授,有1/3的人到工业界发展,还有1/3的人自己开公司。

谈到这个太阳能电池的创新团队时,杨阳说:“这是一个非常兴奋的团队,在进行合作和交流的时候,队员们很多时候讲中文,也有很多时候讲英文,作为国际团队,我希望有更好的人才加入,将最好的技术带到世界各个角落中去。”

UCLA新型高透明太阳能电池 可用作便携电子设备、智能窗等(冯卫东)

美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员已开发出一种新型透明太阳能电池,其既可给家庭及其他建筑的窗户提供发电能力,又不影响人们透过窗户欣赏外面的风景。研究成果发表在最新一期美国化学学会《纳米》杂志上。

UCLA研发的新型聚合物太阳能电池,对人眼来说具有近70%的透明度。利用光敏塑料制成的电池主要通过吸收红外光、非可见光来产生电力。负责该项研究的UCLA材料科学与工程系教授、加州纳米系统研究院可再生能源中心主任杨洋表示,该高透明聚合物太阳能电池可用作便携电子设备、智能窗、建筑一体化光伏发电设备等的附加组件。

此前,研究人员已在透明或半透明聚合物太阳能电池方面做过很多尝试,但都止步于低透光性或低效能。此次,UCLA研究人员纳入了近红外光敏感聚合物,并使用银纳米线复合薄膜作为顶端透明电极。近红外光敏聚合物可吸收更多的近红外光,但对可见光不太敏感,从而兼顾了太阳能电池在可见光波长区域的性能和透明度。另一大突破是,透明导体由银纳米线和二氧化钛纳米粒子的混合物制成,取代了此前使用的不透明金属电极。这种复合电极使太阳能电池在溶液处理工艺中的装配更为经济。

研究人员表示,目前聚合物太阳能电池的研究已引起全球范围的高度关注。该新产品由塑料类材料制成,轻巧灵活且可大批量、低成本生产。

相关讯息:莱斯大学找到新型物质替代石墨 可增强锂电池续航(刘霞)

美国科学家找到一种方法用硅海绵替代石墨作为可充电锂离子电池内的元件,借此可研制出持续时间更长且性能更强的电池,用于商用电子设备和电动汽车上。研究发表在美国化学学会本月出版的《材料化学》杂志上。

这项研究由莱斯大学和洛克希德—马丁公司携手进行,研究的领导者、莱斯大学化学和生物分子工程学教授斯巴尼·利萨-比斯沃尔和该大学科学家曼都瑞·萨克尔撰文指出,借用他们研发的这一过程,能将比自身重4倍的物体存储在锂中。

硅是地球上最常见的元素之一,能替代石墨作为电池内的阳极。此前该团队就发现,多孔硅吸收锂的能力是石墨的10倍多。这是因为硅吸收锂离子后会延展,像海绵一样的构造赋予了硅在电池内部生长的余地,同时也不会对电池的性能造成损害。2010年,该团队发现当硅海棉拥有1微米宽、12微米深的小孔时,能在电池领域大展拳脚,但当时的固体硅基座无法吸收锂,仍然有待改进。

在最新研究中科学家发现,用来制造这些小孔的电化学蚀刻过程能将海绵同基座分开,基座接着可以被重新使用,制造出更多海绵。研究人员称,从一个标准的250微米厚的硅晶圆上,至少可以提取到4块这样的海绵。而其一旦被从硅晶圆上提取出来,上、下都是打开着的,通过将其浸入一个导电的聚合物黏结剂聚丙烯腈(PAN)内,就可大大增强其导电性。

科学家由此得到了一块坚硬的薄膜,其能被依附到一个集电器上并放置于电池结构内,并最终借用这一过程制造出了一款锂离子电池,其放电能力高达每克1260毫安时,这使其使用寿命更长。

研究人员在比较中发现,使用薄膜之前,电池的初始放电容量是每克757毫安时,但第二次充放电循环之后,放电容量就开始迅速下降,并在经过15次循环后完全消失殆尽;而经过处理的薄膜在4次循环后就即开始增加放电容量,多孔硅表现得特别明显,经过20次循环后,电池的放电容量仍然完好无损。

目前,科学家正在研究有望能大大增加充放电循环次数的技术,以便能研发出可持续使用几年的电池。

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