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俄羅斯大學發現新型鈀基材料 提升太陽能電池性能
來源:技術質量管理部 日期:2019-11-12 訪問次數: 字號:[ ]

據外媒報道,俄羅斯西伯利亞聯邦大學(Siberian Federal University)的研究人員與瑞典斯德哥爾摩皇家理工學院(the Royal Institute of Technology)的同時發現了鈀基材料的新特性,或能夠提高太陽能電池的性能。

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(圖片來源:西伯利亞聯邦大學官網)

二硒化鈀是一種非常有前景的材料,其性能并未得到充分研究。例如,據報道,其二維結構在光催化(當水暴露在陽光下,分解成氫和氧的過程,以生產生態燃料)反應中可得到有效應用。最近,研究人員了解到合成單層和雙層二硒化鈀(PdSe2)合成物的方法,但是仍然不了解此類材料的優缺點。此次,研究人員首次采用高精度的計算方法,對基于二硒化鈀的單層和雙層材料的電子性能和光學性能進行了詳細研究,結果表明,此類材料與硅基太陽能電池材料相比,可更有效地吸收太陽能。

西伯利亞聯邦大學研究員Artem Kuklin表示:“與目前用作半導體的硅基元素相比,此類材料的能量吸收光譜更寬,將太陽能轉化成電能的速度更快,因此可以顯著提高太陽能電池的效率。在大多數情況下,該材料的效率相對于航空工業的成本來說是非常合理的,因此二硒化鈀可以成為航天器和人造地球衛星的太陽能電池元件。”

為了對材料性能進行高精度計算,科學家們采用了俄羅斯科學院西伯利亞分院系統動力學和控制理論馬特洛索夫學院(Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory of the Siberian Branch of the RAS)的Akademik Matrosov超級計算機。

由于太陽能環保程度高、成本相對低廉,因而俄羅斯“太陽能”在能源中的比重穩步上升。Artem Kuklin表示:“目前我國有10座“太陽能”發電站,總容量為100兆瓦,占俄羅斯電力系統總裝機容量的0.04%。柴油發電機的發電成本很高,但是太陽能裝置能夠大大降低能源成本。我們的目標是研發更先機的材料,提高太陽能電池的效率。”

研究人員表示將繼續進行研發工作,探索該材料缺陷對其性能的影響以及缺陷形成的可能性。學會如何管理此類缺陷后,科學家能夠創造具備預測性特征的材料,有朝一日或許可用于電動汽車的太陽能電池。

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