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二氧化鈦(二氧化鈦)薄膜通常用于各種類型的太陽能電池。 目前用于制造這種二氧化鈦薄膜的制造方法需要高溫,以及昂貴的高端技術。 德爾夫特工業(yè)大學(TUDelft)的研究人員現(xiàn)在開發(fā)了一種完全有機的方法,在相對較低的溫度下制造多孔二氧化鈦薄膜。
在最近發(fā)表在“先進可持續(xù)系統(tǒng)”上的一篇論文中,Delft研究人員描述了他們?nèi)绾问褂靡环N叫做木瓜蛋白酶的酶,這種酶自然可以在木瓜果實中找到,用一種簡單的浸涂程序。 TU Delft研究人員Duncan Mc Millan博士解釋說:“常規(guī)家用烤箱中的溫和加熱導致大部分有機材料蒸發(fā),留下多孔二氧化鈦薄膜。”
利用新的生產(chǎn)工藝,應用物理碩士學生Edwardvan Amelrooij創(chuàng)造了第一個測試設備:天然染料敏化太陽能電池。 麥克米倫說:“目前的生產(chǎn)方法需要強大的真空或專門的設備來將樣品加熱到600°攝氏度。” “這不僅使這一工藝非常昂貴,而且還產(chǎn)生不能堆疊的平坦層,產(chǎn)生有限的表面積。
相比之下,這種新方法在幾分鐘內(nèi)使用酶驅動的沉積,然后在標準家用烤箱中蒸發(fā)。 令人驚訝的是,這些二氧化鈦層中至少有50層可以堆疊。 此外,也是TUDelft的StephanEijt博士利用正電子湮沒光譜揭示了二氧化鈦層是高度多孔的。 麥克米倫:“這種多孔的性質(zhì)使我們能夠進入一個大的表面積。 我們認為,如果與現(xiàn)有技術相結合,這將提高太陽能電池的效率“
這種新的生產(chǎn)方法應該很容易擴大規(guī)模,也為以可持續(xù)的方式生產(chǎn)低成本的二氧化鈦薄膜打開了大門。 麥克米倫說:“這很可能導致廉價工程太陽能電池,可以集成在房屋或辦公室的窗戶中?!?研究人員目前正致力于通過使用各種染料和調(diào)節(jié)二氧化鈦層的孔隙率來提高太陽能電池的性能和穩(wěn)定性。
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