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石墨涂层使钙钛矿太阳能电池防水 为氢燃料生产铺平道路

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时间:1900/1/1 0:00:00

据外媒报道,英国巴斯大学的研究人员将一种新型石墨涂层应用于钙钛矿太阳能电池,使其防水。他们希望在未来使用这种类型的电池来生产清洁的氢燃料。目前,市场上最常用的太阳能电池是由硅制成的,硅既昂贵又非常重,限制了它们的使用范围。钙钛矿太阳能电池使用与钙钛氧化物相同的3D结构材料,这种材料更薄、更便宜,并且易于打印到表面。同时,它可以在弱光条件下工作,产生比硅电池更高的电压。它的缺点是在水中工作时不稳定,这是一个巨大的发展障碍,并可能对直接使用它们生产清洁氢燃料产生影响。巴斯大学可持续化学技术中心的科学家和化学工程师通过使用石墨防水涂层解决了这个问题。他们使用市售的导热石墨片和介孔碳支架来封装金属卤化物钙钛矿(CsPbBr3),作为一种高效且经济高效的太阳能电池防水方法。然后将涂层钙钛矿电池浸入水中,测试其防水效果;并利用收集到的太阳能将水分解为氢气和氧气。因此,在恒定的模拟阳光下,电流高于2 mA?厘米在1.23 VRHE的电位下,涂层电池在水下工作了30个小时,比之前的记录长了10个小时。之后,涂层和电池之间的粘合剂失效。科学家计划使用更强的粘合剂来保持电池更长时间的稳定。在此之前,一些人使用含铟合金来帮助太阳能电池防水,但铟是一种稀有金属,价格昂贵,开采过程不可持续。巴斯团队使用商用石墨,这种石墨比铟更具成本效益和可持续性。钙钛矿太阳能电池技术使人们更容易在经济上负担得起。研究人员正试图在不需要额外电源的情况下,将钙钛矿电池产生的电压提高到电解水所需的水平。为了应对这一挑战,研究团队正试图添加催化剂,以减少驱动反应所需的能量。

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