光伏每周技術(shù)資訊匯總(第九期)
半導(dǎo)體納米晶體的大小決定了它們的電子和光學(xué)性質(zhì)。但想通過控制納米晶體在表面上的布置,形成具有均勻結(jié)構(gòu)的薄膜卻十分困難。典型的納米晶體薄膜一般都有能限制自身效用的裂縫,使得科研人員無法測量這些材料的基本特性。
此次制成的無缺陷薄膜的導(dǎo)電率約為傳統(tǒng)方法制成的有裂縫薄膜的180倍。科學(xué)家稱,這一制造方法還能應(yīng)用于硅表面,制成30納米寬的薄膜。其訣竅在于使薄膜結(jié)構(gòu)變得均勻,緊貼在二氧化硅基座上。這能通過在納米晶體層沉積于硅表面之前,將稀薄的聚合物層覆蓋在表面上實現(xiàn)。據(jù)推測,納米晶體表面上細小的有機分子亦能幫助它們與聚合物層相結(jié)合。
在研究的最初階段,科研人員生產(chǎn)出的納米薄膜能發(fā)出不可見的紅外光。但基于這種系統(tǒng)的工作十分單調(diào),因為每次微調(diào)都需要進行耗時頗長的電子顯微鏡檢查。而當(dāng)成功獲取能發(fā)出可見光的半導(dǎo)體納米晶體圖案時,意味著研究團隊能夠大幅加快開發(fā)新技術(shù)的速度。即使納米薄膜低于光學(xué)顯微鏡的分辨率限制,納米晶體亦可作為一個光源,使它們變得可見。
研究人員表示,這種納米晶體薄膜可以得到多種應(yīng)用。因為它們不僅能發(fā)光,也能吸收多種顏色的光。這有助于形成高分辨率顯示器屏幕上的發(fā)光像素,或是制成新類型的高效、廣譜太陽能電池。同時,這種材料還可被用于開發(fā)針對少量特定生物分子的高敏度探測器,例如作為毒素篩選系統(tǒng)或是醫(yī)藥檢測設(shè)備等。另外,這種技術(shù)的成功也開啟了有關(guān)電子在納米晶體薄膜內(nèi)如何移動的新研究,此前這一直被視為學(xué)界的一大難題。
休斯敦大學(xué):自潔納米涂層讓太陽能電池板更高效
休斯敦大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種納米涂層,可使太陽能電池板更容易保持清潔及更高的工作效率,降低了維護和運營的成本。
這個正在申請專利的產(chǎn)品,由該大學(xué)納米能源研究所所長、物理學(xué)教授謝默斯·柯倫在都柏林研究所成功進行了技術(shù)測試,并將在北卡羅來納州的一個工程公司進行實地試驗?聜愓f,6月份在愛爾蘭的測試、北卡羅來納州夏洛特市利文斯頓的試驗,都體現(xiàn)了該涂層技術(shù)向相關(guān)市場進軍的重大步驟。該大學(xué)已將自清潔納米疏水層授權(quán)給一家新成立的能源公司C-Voltaics。
太陽能電池板需要一個干凈的表面來有效地收集太陽光,但其往往被灰塵、花粉、水和其他粒子弄臟。這種納米薄膜涂層能夠排斥這些污染物,起到屏障保護的作用,同時不阻礙太陽能電池板吸收陽光的能力。該涂層能保持理想的疏水表面達數(shù)年,降低了總體的維護成本。
柯倫說,“一個骯臟的太陽能板可以減少其功率能量高達30%,而這種涂層基本上可使太陽能面板自清潔!彪m然涂料是用于太陽能電池板的設(shè)計,不過它也可以作為防腐蝕涂料在其他材料中廣泛應(yīng)用。
該大學(xué)是C-Voltaics的股東,側(cè)重于利用技術(shù)以減輕太陽能電池板服務(wù)和維護的重大成本,這正是太陽能發(fā)電和存儲中的關(guān)鍵問題。柯倫說,“由此可見,這項技術(shù)將從實驗室過渡到社會的新技術(shù)將對經(jīng)濟產(chǎn)生影響!
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