地球上碳元素含量豐富,,碳納米管有望促進(jìn)太陽(yáng)能的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,,提供一種成本效益更高的太陽(yáng)能電池制造方法。另外,,這種材料擁有良好的柔韌性,,使得制成的太陽(yáng)能電池可以集成到織物和衣服中,為個(gè)人電子產(chǎn)品和軍事行動(dòng)等提供便攜式的供電,。
這項(xiàng)研究成果被刊登在Advanced Energy Materials雜志2011年10月期,。
太陽(yáng)能電池是由多層結(jié)構(gòu)組成,包括一個(gè)透明導(dǎo)體層,,太陽(yáng)光通過(guò)透明導(dǎo)體層進(jìn)入電池,,而電能通過(guò)這里傳出,因此這個(gè)導(dǎo)體必須是導(dǎo)電且透光的,。同時(shí)具備這兩種特性的材料很少,。
目前,銦錫氧化物是透明導(dǎo)體中應(yīng)用最多的材料,,但這種材料有兩個(gè)缺點(diǎn):易碎,,且依賴于相對(duì)較稀有的元素銦。因此,,對(duì)太陽(yáng)能電池日益增長(zhǎng)的需求將會(huì)極大地推高銦的價(jià)格,。
隨著太陽(yáng)能技術(shù)的普及,銦的供應(yīng)將可能出現(xiàn)不足,。因此人們很希望有一種地球上含量豐富的元素,,比如碳,能取代銦在太陽(yáng)能技術(shù)中的位置,。
該研究團(tuán)隊(duì)利用單壁碳納米管研制出了可以替代銦錫氧化物的材料,,并進(jìn)一步確定了效率最高的碳納米管的類型:金屬型碳納米管和半導(dǎo)體型碳納米管。
研究人員發(fā)現(xiàn),,當(dāng)這兩種碳納米管作為透明導(dǎo)體使用在有機(jī)太陽(yáng)能電池中時(shí),,金屬型碳納米管的效率是半導(dǎo)體型碳納米管的50倍。