中國粉體網(wǎng)8月22日訊 據(jù)物理學家組織網(wǎng)8月21日報道,美國密歇根理工大學科學家宣稱,他們開發(fā)出一種低成本陰極材料,能夠取代此前在染料敏化太陽能電池生產(chǎn)中所必須的貴金屬鉑。相關(guān)研究在線發(fā)表在科技期刊《應用化學(國際版)》上。
雖然鉑在染料敏化太陽能電池的制造中用量不多,但其每盎司1500美元的價格還是在一定程度上推高了最終產(chǎn)品的售價,為大面積推廣增加了難度。
為此,負責此項研究的美國密歇根理工大學材料與工程學院教授胡云航(音譯)團隊,專門研制出了一種能夠取代鉑的新材料,研究人員稱其為蜂窩狀3D石墨烯。為制造出這種具有獨特結(jié)構(gòu)的石墨烯材料,胡云航團隊讓氧化鋰與一氧化碳發(fā)生化學反應,從而生成一種碳酸鋰(Li2CO3)和蜂窩狀石墨烯的混合物質(zhì)。而后,再用酸將整個結(jié)構(gòu)中的碳酸鋰粒子去除,留下蜂窩狀石墨烯。
研究人員發(fā)現(xiàn),這種蜂窩狀3D石墨烯具有優(yōu)良的導電性能,催化活性高,在能量存儲和轉(zhuǎn)化方面極具潛力。為證實猜想,他們將染料敏化太陽能電池中的鉑電極換成了蜂窩狀3D石墨烯電極。在同樣的日照條件下的實測結(jié)果顯示,采用新材料的太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率達7.8%,與使用鉑的普通染料敏化太陽能電池的8%極為接近。
胡云航說,合成這種蜂窩狀3D石墨烯既不困難也不昂貴,是制造陰極的理想材料。今后還將繼續(xù)研究,以期進一步提高性能。
雖然鉑在染料敏化太陽能電池的制造中用量不多,但其每盎司1500美元的價格還是在一定程度上推高了最終產(chǎn)品的售價,為大面積推廣增加了難度。
為此,負責此項研究的美國密歇根理工大學材料與工程學院教授胡云航(音譯)團隊,專門研制出了一種能夠取代鉑的新材料,研究人員稱其為蜂窩狀3D石墨烯。為制造出這種具有獨特結(jié)構(gòu)的石墨烯材料,胡云航團隊讓氧化鋰與一氧化碳發(fā)生化學反應,從而生成一種碳酸鋰(Li2CO3)和蜂窩狀石墨烯的混合物質(zhì)。而后,再用酸將整個結(jié)構(gòu)中的碳酸鋰粒子去除,留下蜂窩狀石墨烯。
研究人員發(fā)現(xiàn),這種蜂窩狀3D石墨烯具有優(yōu)良的導電性能,催化活性高,在能量存儲和轉(zhuǎn)化方面極具潛力。為證實猜想,他們將染料敏化太陽能電池中的鉑電極換成了蜂窩狀3D石墨烯電極。在同樣的日照條件下的實測結(jié)果顯示,采用新材料的太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率達7.8%,與使用鉑的普通染料敏化太陽能電池的8%極為接近。
胡云航說,合成這種蜂窩狀3D石墨烯既不困難也不昂貴,是制造陰極的理想材料。今后還將繼續(xù)研究,以期進一步提高性能。