染料敏化太陽電池-資料下載頁
2025-06-20 01:05本頁面
【正文】 清中的熒光激發(fā)峰值波長在405nm處，熒光發(fā)射波長范圍為600nm~700nm，對腫瘤組織的親和力比正常組織大2倍~10倍。HPD吸收光能后被激發(fā)到三重態(tài)，然后將能量轉(zhuǎn)移給氧，使之激發(fā)為單態(tài)氧。單態(tài)氧是瞬時存在的強(qiáng)氧化劑，它對細(xì)胞有強(qiáng)烈的氧化破壞作用，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞失活壞死。人體靜脈注射HPD后48h~72h，它在正常組織中基本排泄干凈，但腫瘤組織內(nèi)仍有很高濃度的HPD，這時用波長630nm的連續(xù)波紅染料激光照射瘤體(630nm激光不僅處在HPD的光譜吸收范圍內(nèi)，而且有較高的組織透射率)可以選擇性地破壞瘤細(xì)胞。眼科臨床用這項(xiàng)技術(shù)治療脈絡(luò)膜黑色素瘤和視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤獲得了一定的療效。 開放分類： 化學(xué) 化學(xué)反應(yīng) 科學(xué) 自然科學(xué) 光學(xué) 能量 光 ， 化學(xué)類 CsSnI3的晶體結(jié)構(gòu)——新型太陽能電池材料（化學(xué)競賽預(yù)測點(diǎn)之一） (20120724 23:51:44)轉(zhuǎn)載▼標(biāo)簽：教育分類：轉(zhuǎn)載推薦！CsSnI3的晶體結(jié)構(gòu)時至今日，太陽能電池的發(fā)展仍存在很多局限性，例如生產(chǎn)成本高、運(yùn)行效率低以及耐用性問題。此外，很多太陽能電池的原材料都含有毒性，且屬于稀缺材料。近日，美國西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新型的太陽能電池，從理論上可以最大限度地減少太陽能電池技術(shù)所面臨的所有局限性。這種新型太陽能電池的研發(fā)得益于跨學(xué)科協(xié)作。納米技術(shù)專家羅伯特?張與化學(xué)家科瑞?卡納茨迪斯作為研究團(tuán)隊(duì)的主要成員，共同提出使用一種新材料來解決太陽能電池的局限性。在新型太陽能電池中，薄膜復(fù)合材料由銫、錫和碘制成，稱為CsSnI3。這種復(fù)合物質(zhì)取代了染料敏化太陽能電池中的液體電解質(zhì)。實(shí)際上，這種材料開始也是一種液體，最后會形成一種固體物質(zhì)。這種新的全固態(tài)太陽能電池本質(zhì)上更高效，更穩(wěn)定，使用壽命更長?？迫?卡納茨迪斯說：“我們創(chuàng)造了一種性能強(qiáng)大的新材料，可以使染料敏化太陽能電池效果更好。新的材料呈固態(tài)，而不是液態(tài)，所以避免了泄漏或腐蝕。”羅伯特?張表示：“我們的太陽能電池完全采用納米技術(shù)。億萬顆納米粒子給予了我們巨大的有效表面積，可以為所有的粒子都涂上吸光染料。”眾所周知，太陽能電池發(fā)展至今，為了降低高昂的原材料成本，為了讓太陽能電池具有環(huán)保性能，科學(xué)家開始使用染料敏化太陽能電池技術(shù)。這其中最具代表性的就是格拉茲爾電池。它低廉的成本與環(huán)保性能，以及相對較高的轉(zhuǎn)換率，都讓這種電池具有光明的發(fā)展前景。然而，格拉茲爾電池的缺點(diǎn)也很顯著。這種染料敏化電池的電解質(zhì)使用有機(jī)液體制成，會發(fā)生泄漏，并會腐蝕太陽能電池本身。此外，格拉茲爾電池使用分子染料吸收陽光，再轉(zhuǎn)換為電能，就像植物光合作用中的葉綠素。但是，這種電池的使用壽命通常都不到18個月，這就使其商用價值比較低。新型的太陽能電池也屬于染料敏化電池，并在格拉茲爾電池的基礎(chǔ)上，著重解決了材料和性能上的缺陷。這種新型太陽能電池同時使用n型和p型半導(dǎo)體，并使用單層染料分子連結(jié)。每個近似球形的納米粒子，都是由二氧化鈦制成，作為一種n型半導(dǎo)體。而銫錫碘薄膜材料則作為一種新型的可溶P型半導(dǎo)體。單個太陽能電池的尺寸約10微米厚，把有染料涂層的納米粒子包進(jìn)去。銫錫碘薄膜材料開始時呈液態(tài)，倒入電池中會在納米粒子周圍流動，經(jīng)過蒸發(fā)，形成固態(tài)物質(zhì)。這種吸光染料中的光子會轉(zhuǎn)換成電能，而吸光染料存在于兩個半導(dǎo)體之間。從技術(shù)上講，CsSnI3發(fā)揮的作用更加全面，不僅作為電解質(zhì)使電池運(yùn)行，同時，CsSnI3本身也吸收光。這種材料能夠吸收更多的光子，吸收更廣泛的可見光譜，性能勝過格拉茲爾電池使用的傳統(tǒng)染料。實(shí)驗(yàn)顯示，％。現(xiàn)有的最佳固態(tài)燃料電池的轉(zhuǎn)換率只有7％。相比較而言，傳統(tǒng)太陽能電池采用高純度的硅制成，可以轉(zhuǎn)換大約20％的入射光。格拉茲爾電池的最高轉(zhuǎn)換性能大約在11％至12％。但是，綜合原料成本、耐用性及環(huán)保性能，這種新型太陽能電池的表現(xiàn)已經(jīng)可以讓人眼前一亮了。同時，經(jīng)過加速試驗(yàn)，這種新型太陽能電池?fù)碛械姆€(wěn)定性更持久，使用壽命相當(dāng)于25年。良好的成本效益，證明了它在商業(yè)上的可行性。美國丹佛大學(xué)有機(jī)太陽能電池專家肖恩?夏新認(rèn)為：“在標(biāo)準(zhǔn)測量條件下，西北大學(xué)的太陽能電池效率更接近8％，這對于染料敏化電池技術(shù)來說已經(jīng)是一個重要的進(jìn)展了?！彼固垢４髮W(xué)高級光電分子中心主任邁克爾?麥吉也表示：“在染料敏化電池這一領(lǐng)域，西北大學(xué)的進(jìn)展最終將能把高雅的科學(xué)奇想轉(zhuǎn)化為實(shí)用的發(fā)電設(shè)備。”西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)表示，全固態(tài)染料敏化太陽能電池系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)中一直保持總體性能的提升態(tài)勢。羅伯特?張說：“ 我們有望超過格拉茲爾電池的性能。我們的研究開辟了一種新的可能性。這些新材料有可能制造出迄今所見過的最先進(jìn)、效率最高的太陽能電池?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)指出，這種輕巧的薄膜結(jié)構(gòu)可兼容自動化生產(chǎn)，這種概念適用于多種類型的太陽能電池，下一步將計劃制作大型太陽能電池陣列。(基于二氧化鈦的染料敏化的太陽能電池的高效率和低成本，使它們對于可再生能源應(yīng)用來說很有吸引力，但在設(shè)備結(jié)構(gòu)中使用有機(jī)電解質(zhì)則使它們易于發(fā)生泄漏和腐蝕。MercouriKanatzidis及其同事現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一種可在溶液中處理的無機(jī)半導(dǎo)體，它由CsSnI3?xFx化合物組成，能代替液體電解質(zhì)，形成具有較高能量轉(zhuǎn)換效率的全固體太陽能電池，尤其是在光譜的紅色區(qū)域，其性能超過傳統(tǒng)染料敏化的太陽能電池。這些新型化學(xué)物由廉價的、地球上含量豐富的元素組成，可在室溫下進(jìn)行處理。通過進(jìn)一步優(yōu)化和采用改進(jìn)的燃料，能量轉(zhuǎn)換效率應(yīng)能大大提高。
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