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发现可以产生更有效的便携式电子设备,太阳能电池

通过解决如何精确地命令该弥补科学家们称之为有机玻璃的分子 - 在一些电子显示器,发光二极管和太阳能电池的心脏的材料 - 从威斯康星大学的小组化学家已经设置了阶段进行更有效的,更坚固的便携式电子设备以及可能的基于有机材料的新一代的太阳能电池。

教授。马克ediger

在写这篇周(2015年3月23日) 科学的美国国家科学院院刊 (PNAS),由威尼斯人官网app的化学教授领导的研究小组 马克ediger 描述了能够通过使它们的生产,使得构成眼镜的分子被理想地定位常规强加有机眼镜顺序的方法。

“眼镜通常各向同性的,这意味着它们的性质是一样的,从任何方向,”解释ediger,在玻璃上的世界级专家,谁进行与威尼斯人官网app研究学者沙基尔达拉尔和黛安·沃尔特斯。

玻璃,说ediger,可以从任何数量的材料制成。最熟悉的,当然,是窗户玻璃,主要由矿物二氧化硅。但其它类型的玻璃可以由金属和其他材料的,和性质使得其自身的变体,如火山玻璃黑曜石。有机眼镜使用基于碳,而不是二氧化硅材料制成。

通过ediger的团队设计了新的有机眼镜“都以特定的方式定向分子,站着或躺着,”他解释说。取向会影响性能,并且可以在他们所使用的设备赋予效率和耐用性的更高水平。

虽然是制作有机玻璃像那些在新的PNAS报告,ediger的团队,与芝加哥的研究所分子工程大学的胡安·巴勃罗和伊万lyubimov工作描述先例,深钻研的过程中,发现了关键控制分子在制造过程中的方向。该方法可以被利用来很容易地和常规地使有机眼镜其分子更好刻板,赋予感兴趣增强的性能。

发现是重要的,因为有机玻璃在所谓的有机发光二极管,在一些便携式消费电子中使用的显示器,诸如蜂窝电话的有源元件被广泛使用。或许更显著,由ediger团队的发现可能有助于推动改进的光伏设备,如太阳能电池,其光能转化为电能。

“我们正在考虑下一代光伏,” EDIGER说,并指出,在事情如太阳能电池使用的有机眼镜迄今有限。 “这种技术在商业上不成熟,在材料性能改进的控制可能会产生巨大的影响。”

有机太阳能电池可以证明产生比现在常用的结晶硅光伏不太昂贵的,他说。

在便携式电子产品,工作能帮助巩固新的方法来建立更持久的屏幕。多达150万这样的显示器是针对手机,每年仅制作,进行了新的发现可能会导致使用较少的多达30%的能量,产生更多的光显示器。    

通过ediger团队的发现可能有助于推动改进的光伏设备,如太阳能电池,其光能转化为电能。

通过ediger和他的同事所标识的关键在于在称为物理气相沉积工艺,这是怎么有机发光二极管组成的便携式电子显示器被大量生产。用于制造二极管的过程发生在一个真空室,在那里分子被加热并蒸发,然后在超薄层凝结在基片上,以形成一个蜂窝电话或其它设备的发光显示。

“什么是我们的工作提出了新的是,我们有系统地探讨了重要的控制变量,衬底温度,并发现了,可以利用分子取向的一般模式,说:” ediger。 “此外,我们现在知道什么控制被困在特定眼镜的方位。”

的结果,他说,可以是有机发光二极管基本上更多的能量比在使用中那些当前有效的。

这项研究是由美国支持能源和美国国家科学基金会的部门。

特里德维特,大学通信