科学家喜获新型绿色材料 可利用室内光为智能设备供电
原创
2020-11-16 14:16 星期一
财联社 黄君芝

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,钙钛矿太阳能电池由于其显著的效率和快速的突破,近期在研究圈中获得了大量的关注,但它们所含的有毒铅一直备受工程师们“唾弃”。因此,科学家们一直在研究更安全、更环保的替代吸光材料,而在此过程中,他们还发现了意外之喜,即这种材料还可以从室内照明中获取能量,效率惊人。

这项研究由来自伦敦帝国理工学院、剑桥大学和中国苏州大学的研究人员共同完成,主要研究“无铅钙钛矿材料”(PIMs),该材料目前正在开发中,准备用于下一代太阳能电池。该研究近期刊登在了《高级能源材料》杂志上。

研究发现,这种新材料在结构上与典型的含铅卤化物钙钛矿相似,但它不含有相同的有毒成分,这使得它们更安全。然而,有利就会有弊,据称这些材料吸收阳光的效率并不高:在阳光下,PIMs的效率约为1%。

尽管如此,科学家们在研究过程中却发现了意外之喜:这种材料在吸收室内光线方面更有效(达到4%至5%),其效率有望用于商业应用。至关重要的是,研究人员证明,这些材料在室内照明下提供的能量已经足以运行电子电路。

研究论文合著者之一、来自帝国理工学院材料系的Robert Hoye博士表示:“通过有效吸收家庭和建筑物中常见灯具发出的光,这种材料可以将光转化为电,其效率已经达到了商业技术的范围。我们已经确定了几项可能的改进,这些改进将使这些材料的性能在不久的将来超越当前的室内光伏技术。”

该团队还设想,有一天,该类型的材料可以以各种方式使用,利用灯具和室内灯泡的光来为手机、扬声器、可穿戴设备和传感器供电。在这一切发生之前,还需要进行更多的研究和开发,但这一突破开启了一些有趣的新的可能性。

参与研究的苏州大学Vincenzo Pecunia教授指出:“我们的发现为寻找绿色、易于制造的材料用以可持续地供电开辟了一个全新的方向。”

“这些材料除了具有环保特性外,还可能被加工成与传统技术不兼容的非传统基材,如塑料和织物。因此,以钙钛矿为灵感的无铅材料将很快为可穿戴设备、医疗监控、智能家居和智能城市提供无电池设备。”他补充说。

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