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试想一下,下一代油漆涂料,就是你喷在房子外墙的涂料,可以利用阳光发电,这样的电可用于驱动室内的电器和设备。
! s$ R0 L3 f$ x美国诺特丹大学(University of Notre Dame)一组研究人员取得了一项重大进展,就是要实现这一设想,他们创造了一种廉价的“太阳能电池涂料”(solar paint),可以使用半导体纳米粒子产生能量。+ x, a; Q$ I% b; B) d" @
“我们希望做一些变革,超越目前硅基太阳能技术,”普拉谢特•卡马特(Prashant Kamat)说,他是约翰A. •扎姆(John A. Zahm)化学和生物化学教授,也是诺特丹大学纳米科学与技术(NDnano:Center for Nano Science and Technology)中心研究员,他领导这项研究。) |: d- q0 t" C" C" d7 |$ c
“这需要融入可生成电的纳米粒子,称为量子点,要融入可涂抹的化合物,我们已经制成一种单层太阳能涂料,可用于任何导电表面,无需特殊设备。”
7 w1 e& K; l# W8 z& E这一小组研究的这种新材料已被介绍,就在美国化学学会(ACS)纳米(Nano)杂志上,题为《阳信太阳能涂料:变革性一步到位方法设计纳米晶体太阳能电池》(Sun-Believable Solar Paint. A Transformative One-Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells),发表时间是2011年12月6日。文章说,围绕二氧化钛(titanium dioxide)纳米粒子,涂上硫化镉(cadmium sulfide)或硒化镉(cadmium selenide)。这些粒子悬浮在水醇混合液中,可形成一种糊状物。+ w3 L) T7 ]" Z, |: ?
这种糊状物刷到透明导电材料上,暴露在光线下,就可以产生电力。
" \7 l# k5 q" C- Q I# |( Q/ ]“到目前为止,我们已经取得的最佳光电转换效率是1%,这远远落后于通常的10%到15%,就是商用硅太阳能电池的效率,”卡马特解释说。
N1 v9 _" u; Z& e“但这种涂料制作便宜,而且可以大量制备。如果我们可以提高一些效率,我们就可以确实发挥作用,满足未来能源需求。”7 k: G7 q7 a+ U5 q# m% E
“这就是为什么我们把这种新油漆命名为阳信(Sun-Believable),”他补充道。& _! n& E+ b% \8 Z: j9 H
卡马特和他的小组也计划研究一些方法,提高这种新材料的稳定性。# p. n* k( x9 M& K' V
美国诺特丹大学纳米科技中心是世界上领先的纳米技术中心。它的使命是研究和控制材料和设备的属性,使它们连接生物系统,这都是在纳米尺度进行。
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