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颜色的化学:安德鲁组开发基于染料的太阳能电池

Professor 特丽莎安德鲁 displays a solar cell printed on regular paper

在威斯康星 - 麦迪逊大学的研究人员的基本交集工作,像成本的关键因素,对环境的影响......和色彩应用科学重点。取,例如,化学助理教授 特丽莎安德鲁:研究人员安德鲁的实验室正在使用的发色团开发下一代太阳能电池,或用通俗,染料。

“事实证明,让染料相同的基本性质的分子它们的颜色也让他们进行电力和发电,”安德鲁说,他的研究为她赢得了2012上的一个点说 在能源福布斯30 30下 名单。 “我想利用车漆,使他们成为太阳能电池。”

安德鲁和她的同事们与处于全球行业甚至比硅大的中心的常用材料的工作,所使用的主要材料制造太阳能电池和大多数电子今天。含有化合物的有机或碳是被称为铜酞菁染料。

“如果你有什么蓝色 - 蓝色塑料,蓝色车,蓝色的衣服 - 它来自铜酞菁,”安德鲁说。

今天,我们看到屋顶上的商用硅基太阳能电池是在玻璃板上制造的,它们吸收太阳的能量,并将其与约12%的效率转换成电能。而硅是一种丰富的资源,需要花费大量的精力来处理的,并且需要宝贵银导体,以创建一个功能的太阳能电池。这些技术问题倾向于维持高油价。然而,在太阳能消费者的兴趣已经增加至英国ikeas计划出售太阳能电池板旁边家居装饰的点。 谷物 报道说,简单的系统之一,将花费$ 9,000。

这就是为什么安德鲁和她的团队有兴趣开发,将改为使用含碳染料新的太阳能电池技术 - 地球上最丰富的元素 - 和铝。而不是要求的玻璃基材,安德鲁使用有机染料可以在材料被铺设为光且廉价的纸上。

“我相信这是对下一代太阳能电池的竞争者,因为我们可以让他们轻巧超便携,而且由于原料是这么便宜,他们基本上是一次性的,”安德鲁说。

“威尼斯人官网有机太阳能电池的很酷的事情是,你可以做出非常薄膜出他们,因为他们是颜色鲜艳,由于该染料吸收大量光的事实。其实,有机染料吸收最亮出来的在那里任何材料“。

安德鲁演示通过拉出演示太阳能电池,已经使用铜酞菁和用于制造“法拉利红”汽车漆少量相同的红色颜料的创建。进出染料的条纹的编织是金属线,和全业务字面上印刷到描图纸,适合在一只手的手掌的平方。

因为染料是如此强烈,层只需要大约50纳米厚,以吸收足够的光线电力的太阳能电池。相反,人的头发大约是1000纳米厚。安德鲁的希望是,一旦他们得到了优化,走出她的实验室的能源技术将是有效的和足够负担得起的电力消费类电子产品,从屋顶的太阳能电池板和闹钟以手机充电器和咖啡机。

安德鲁说,在威尼斯人官网app的合作机会,为她的研究独特的优势。她目前正与合作 材料研究科学与工程中心(MRSEC) 研究人员和UW 能源专家 罗伯特hamers,迈克尔阿诺德和Paul埃文斯如何太阳能的基础研究可以被吸收,发射和更有效地收获。华盛顿大学在能源存储研究的领导者地位也与安德鲁的作品产生协同效应。

“在我的实验室,我们正在收集太阳能,并试图将其转化为能量,我们可以使用,”她说。

“我在收集能量的部分工作,并有研究人员在这里过多谁可以告诉我如何存储一次我收集它。”

由西莉亚luterbacher故事,威斯康星州能源研究所

威斯康星能源研究所提供照片