法國亥姆霍茲協(xié)會(HZB)的Thomas Schedel-Niedrig專家教授領(lǐng)導(dǎo)干部的研究精英團(tuán)隊最近產(chǎn)品研發(fā)了一種太陽能轉(zhuǎn)換高效率達(dá)12%的“人工合成落葉”，也就是一種雙層膜結(jié)構(gòu)工程的薄型太陽能電池。

這一雙層膜結(jié)構(gòu)工程的太陽能電池的原理比較簡單，將其放進(jìn)水里，再用盡直射，就可以把水轉(zhuǎn)化成氡氣和co2，進(jìn)而將太陽能以氡氣的方式儲存起來。可是該充電電池也存有一些難題。一是務(wù)必有充裕的陽光照射才可以出示充足大的工作電壓來將水溶解。二是用以制做太陽能的半導(dǎo)體器件不可以長期工作中于酸堿性自然環(huán)境中。

為了更好地解決這種難題，專家決策給太陽能電池再加上一層全透明的、導(dǎo)電率優(yōu)良的、平穩(wěn)的保護(hù)層。做為保護(hù)層的原材料要挑選哪一種呢?研究工作人員將眼光鎖住于現(xiàn)階段十分火的二維材料――石墨烯材料。石墨烯材料盡管早已變成大家研究的網(wǎng)絡(luò)熱點，可是在光電催化上取得成功運用的實例卻并不是很多。本次，專家將其做為有機(jī)化合物的保護(hù)層，進(jìn)一步提高了太陽能的轉(zhuǎn)換高效率。研究工作人員還觀查到，長期的反映后轉(zhuǎn)換高效率都沒有衰退，仍然可以保持在12%。

該研究精英團(tuán)隊產(chǎn)品研發(fā)的太陽能電池也有此外一個閃光點，那便是催化劑的二次應(yīng)用。該精英團(tuán)隊的一個博士研究生Anahita Azarpira表述道：“制做樣版時，最先在半導(dǎo)體材料硅上形成碳?xì)湓渔湥S后堆積催化劑二氧化釕的納米顆粒，進(jìn)而產(chǎn)生一個3-4nm厚的平穩(wěn)的導(dǎo)電聚合物層。”

二氧化釕納米顆粒在反映全過程中充分發(fā)揮了2次功效。第一次是為合理的有機(jī)化合物的發(fā)展趨勢出示了保護(hù)層，使本來繁雜的化學(xué)變化簡單;第二便是充分發(fā)揮了做為催化劑的實質(zhì)功效，加快了水分的溶解。

該研究成效早已發(fā)布在Advanced Energy Materials.

來源于：材料牛