光捕获纳米线可以驱动微型设备

 作者:公良墨租     |      日期:2017-05-08 12:16:20
作者:Mason Inman(图片:自然)美国研究人员已经证明了一种从光能中获取足够电能为纳米级电路供电的纳米线纳米线类似于微小的同轴电缆,由硅层制成,是自包含纳米级太阳能电池的第一个例子一些研究小组正在使用纳米级元件和材料来改善太阳能电池但是,还没有人能够开发出能够与现有太阳能电池相媲美的任何东西,这些太阳能电池可以将20%到25%的太阳光转化为电能这项研究项目还主要涉及将纳米级元素(如纳米粒子)与较大的组分结合起来,哈佛大学的查尔斯·利伯(Charles Lieber)指出利伯的新纳米线可用作完整的太阳能电池其核心是一个约为100纳米的硅棒状晶体,掺杂硼添加多晶硅层以将其包裹在50nm厚的未掺杂硅层和50nm厚的掺杂磷的硅外涂层中当光线照射到电线上时,电子从硅晶体中被敲掉,留下带正电荷的“空穴”,这些“空穴”也可以穿过材料电子倾向于朝向纳米线的外层移动,而空穴朝向其核心移动,其中层与两者保持分离当纳米线连接到电路时,电子和空穴的流动产生电流尽管概念验证设备仅将约3%的光转换为电能,但Liever表示“它允许我们研究光伏电池的根本不同的几何形状,这可能对提高效率具有吸引力”他还认为它可能是可以通过消除晶体中的缺陷来提高纳米线的效率 “我们的目标是达到15%[效率]范围,”利伯说“但是利勃认为,对纳米线最直接的承诺是作为纳米级电子产品的电源该研究表明,单个纳米线可以从太阳光中产生约50至200微瓦的电力 - 足以为微小的电路供电 “使用单个光伏纳米结构为邻近的纳米电气装置供电的想法非常优雅,”加州大学伯克利分校的Peidong Yang表示,他没有参与这项工作然而,杨补充说,“目前尚不清楚这些设备是否会胜过更传统的硅太阳能电池”期刊参考:自然(DOI:10.1038 / nature06181)能源和燃料 - 在我们的综合特别报告中了解更多有关迫在眉睫的能源危机的信息更多关于这些主题: