鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:523次 | 2023年09月28日
受昆蟲眼睛啟發(fā),科學(xué)家找到了讓電池更耐用的方法
據(jù)外媒報(bào)道,受昆蟲眼睛的蜂窩型結(jié)構(gòu)啟發(fā),斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種研發(fā)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵方法,這種方法將使電池更持久耐用。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池比傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池便宜且容易制造。這種鈣鈦礦材料用于太陽(yáng)電池最早是在2009年。
然而這種材料面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題是,和普通的硅太陽(yáng)能電池相比,鈣鈦礦的鹽狀晶體結(jié)構(gòu)使其非常脆弱。包括太陽(yáng)能屋頂在內(nèi)的絕大多數(shù)太陽(yáng)能設(shè)備都是扁平設(shè)計(jì)。而水分、空氣、熱量,甚至長(zhǎng)時(shí)間的陽(yáng)光照射會(huì)使包括鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能設(shè)備容易損壞。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)從自然界尋找開發(fā)靈感或更具體地觀察昆蟲的眼睛。他們蒼蠅的眼睛由數(shù)千個(gè)六邊形排列的感光體單元組成,并受到一種支架的保護(hù)。該團(tuán)隊(duì)決定遵循這一模式,并且研發(fā)了一種蜂窩型鈣鈦礦微電池,其受到一個(gè)由低成本環(huán)氧樹脂構(gòu)成的寬度為0.02英寸的六邊形支架的保護(hù)。
研究人員發(fā)現(xiàn)這種支架使得電池對(duì)裂縫的抵抗力更強(qiáng),對(duì)電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的效率幾乎沒有影響。
該團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了蜂窩狀太陽(yáng)能電池的耐受極端條件的能力,將其暴露于85oC溫度下和85%濕度下,能持續(xù)使用六周。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該研究論文已發(fā)表在《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。