室內(nèi)太陽能電池效率達(dá)到 37%
人造光不同于陽光。最重要的是,人造光無法通過太陽能電池組件高效地轉(zhuǎn)化為電能。一種新型鈣鈦礦太陽能電池將憑借其高效率改變這一現(xiàn)狀。
光譜更小,能量更少,幾乎沒有紅外輻射:光伏發(fā)電僅在窗玻璃后面非常有限的范圍內(nèi)起作用,并且在晚上打開 LED 或燈泡時更有效。
另一方面,智能傳感器、數(shù)字時鐘和許多其他低功耗小型設(shè)備就在那里:在家里、在桌子上、在架子上、在墻上。如果幾乎總是可用的人造光可以轉(zhuǎn)換回電能,那么它們可以在沒有電源連接的情況下使用,也不需要更換電池,甚至不需要電池。
這需要一種廉價、高效的太陽能電池,能夠處理有限的光譜。這正是立陶宛考納斯大學(xué)的一個研究小組剛剛展示的。
通過有機(jī)半導(dǎo)體和鈣鈦礦的結(jié)合,盡管對于光電池來說條件不利,但仍然實現(xiàn)了 37% 的顯著光轉(zhuǎn)化為電能的效率。
實驗中使用的光源是暖白色 LED。所用的光溫為 3,000 開爾文,符合客廳的典型選擇。光譜與自然光相似,但沒有不可見的紅外輻射。
所開發(fā)的太陽能電池由一層鈣鈦礦組成,并采用噻唑分子的特殊化合物來傳導(dǎo)正電荷。噻唑是一種芳香族化合物,其碳?xì)浠衔锃h(huán)中嵌入氮和硫。
它們連接在一起形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu),在實驗中表現(xiàn)不同。通過這種方式,可以確定確切的結(jié)構(gòu),以便在標(biāo)準(zhǔn) LED 的光線下實現(xiàn)令人印象深刻的 37% 效率。與陽光下的性能相比,可以顯示出對室內(nèi)的適應(yīng)性有多強(qiáng)。在這里,效率只有 19%,低于商用太陽能系統(tǒng)的效率。
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