Durch Cameron Chai
Ein Forscherteam von der Tsinghua-Universität und Rice University hat gezeigt, dass eine Kombination von Kohlenstoff nanotube Wäldern und ein Sulfid basierter Elektrolyt verwendet werden können, um hoch-effiziente Farbstoffsolarzellen zu (DSC) Kosten niedriger zu fabrizieren als die von herkömmlichen Silikon-basierten Solarzellen.
Pei Dong, ein Student im Aufbaustudium bei Rice University, hält eine Labor-erbaute Solarzelle an, die einen Kohlenstoff nanotube Stromabnehmer und einen Sulfid basierten Elektrolyt kombiniert. Die Kombination konnte solche Solarzellen effizienter und weniger teuer machen als Strom Farbe-sensibilisierte Geräte. (Foto durch Jeff Fitlow)
Nach Ansicht des Forschungsteams sind vertikal ausgerichtete Einzelwand Kohlenstoff nanotube Wälder, die am Reislabor von Robert Hauge entwickelt werden, ein effizienter Austausch zu den Platinelektroden, ein allgemein verwendeter Katalysator in DSC-Technologie. Jun Lou, einer der Forscher, informiert, dass diese nanotube Teppiche auch electroactive als die Platinelektroden sind. DSCs kann leicht produziert werden als Silikon-basierte Festkörpersolarzellen. Jedoch ist ihre Leistungsfähigkeit niedriger als die von Silikon-basierten Solarzellen.
In DSCs werden Photonen vom Sonnenlicht durch Farben absorbiert, um eine Ladung als Elektronen zu produzieren. Eine Halbleitertitanoxydschicht, die über einem Stromabnehmer angewendet wird, erfasst diese Elektronen, bevor sie die Gegenelektrode über einen anderen Stromabnehmer erreichen. Die Einleitung von Jod-basierten Elektrolyten hat die DSC-Produktion vorangebracht. Jedoch hat Korrosion von den metallischen Stromabnehmern, die durch diese Elektrolyte verursacht werden, Frage über die Zuverlässigkeit von DSCs aufgeworfen, sagte Lou. Außerdem neigen diese Elektrolyte, Wellenlängen der sichtbaren Leuchte zu absorbieren, nur weniger Photonen verwendet werden können.
Um diese Punkte von Jod-basierten Elektrolyten auszugleichen, entwickelten die Tsinghua-Forscher einen Sulfid basierten Elektrolyt der nicht ätzend ist, absorbiert wenig sichtbare Leuchte, und ist in hohem Grade kompatibel mit den nanotubes, die von den Reisforschern entwickelt wurden. Beide Universitäten hatten Arbeits-DSCs, mit ähnlichen Ergebnissen fabriziert. Die Energieaufbereitungs-Leistungsfähigkeit von diesen DSCs war 5,25%, ein Wert, der als der DSC-Satzwert von 11% erzielt unter Verwendung einer Platinelektrode und der Jodelektrolyte niedriger ist. Jedoch war ihre Umwandlungs-Leistungsfähigkeit beträchtlich größer als der Wert einer Steuerprüfung auf der Kombination der Gegenelektrode des herkömmlichen Platins und des neuen Elektrolyts.
Lou erklärte, dass die Arbeit noch mehr Bemühungen benötigt, weil der Durchgangswiderstand des nanotube-zu-aktuellen Sammlers des Kohlenstoffes hoch ist und die Auswirkung von Kohlenstoff nanotube Baufehlern auf seine katalytische Leistung nicht vollständig verstanden wird.
Quelle: http://www.rice.edu