终于科学家发现一种新电池材料

我们在家里、办公室和公共场所中使用智能设备的频率越来越高,如智能手机、智能音箱和智能手环等。然而,它们的电量会消耗很快,并且电池中含有有毒和稀有的化学物质会破坏环境,因此研究人员正在寻找更好的方式来为这些设备供电。

一种供电的方式是把普通灯泡发出的室内光转换成电能,这与太阳能电池板从阳光中获取能量的方式类似,被称为太阳能发电。由于光源的性质不同,太阳能电池板所用的材料并不适合收集室内的光能。

目前,来自伦敦帝国理工学院、中国苏州大学和剑桥大学的研究人员正在合力开发的新一代绿色材料太阳能电池板,可以用于室内光能的收集。他们在《AdvancedEnergyMaterials》上发表了他们最新的发现。

来自帝国理工学院材料系的共同作者罗伯特·霍伊博士说:“我们研究的材料可以通过有效地吸收日常生活中常见的灯发出的光,将光转化为电能,其效率已经达到商业技术的标准。我们也已经确定了几个改进的方案,这些材料在不久的将来可能会超过目前室内光伏技术的性能。”

研究团队调研了“钙钛矿型的材料”,这种材料是为了解决钙钛矿的问题而发明的,而开发钙钛矿是为下一代太阳能电池。尽管钙钛矿的制造成本比传统的硅基太阳能电池板更低,效率也差不多,但钙钛矿含有有毒的铅物质。这推动了钙钛矿物材料的发展,取而代之的是更安全的元素,如铋和锑。

这些钙钛矿物材料非常环保,但吸收阳光的效率不高。研究小组发现,这种材料吸收室内光的效率很高,具有很好的商业应用前景。最重要的是,研究人员证明了这些材料在室内照明下产生的能量已经足够运行基本的电子设备。

来自苏州大学的文森佐·佩尼亚教授认为:“我们的发现为智能设备持续供电寻找绿色、易于制造的材料开辟了一个全新的方向。”

除了环保性质,这些材料还可能被加工成其他东西,如塑料和织物,这与传统技术是不完全不同的。相信无铅钙钛矿型材料很快就能成为穿戴设备、医疗监测、智能家庭和智能城市的供电设备。

StorySource:

MaterialsprovidedbyImperialCollegeLondon.OriginalwrittenbyHayleyDunning.Note:Contentmaybeeditedforstyleandlength.

JournalReference:

1.YuehengPeng,TahmidaN.Huq,JianjunMei,LuisPortilla,RobertA.Jagt,LuigiG.Occhipinti,JudithL.MacManusDriscoll,RobertL.Z.Hoye,VincenzoPecunia.LeadFreePerovskiteInspiredAbsorbersforIndoorPhotovoltaics.AdvancedEnergyMaterials,;DOI:10./aenm.02761




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