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瑞典科学家发现铁分子光催化剂吸收太阳光 可用于制造廉价的太阳能电池

2018-12-11 14:00:39 太阳能发电网 作者:秋石

使用金属发电的技术早已有之,但由于多使用钌、锇、铱等昂贵的稀有金属,因此不具备推广前景,但最近瑞典科学家的一项科学发现却有可能改变这一局面。

日前,瑞典隆德大学的研究人员在研发光催化剂生产燃料时发现了一项副产品,含有铁分子的光催化剂可以吸收太阳光并利用它们的能量,这一技术可以用于制造廉价的太阳能电池。

研究人员成功地创造了一种既能作为光催化剂生产燃料又能作为太阳能电池生产电力的铁分子,表明铁分子可以取代目前使用的昂贵的稀有金属。

一些光催化剂和太阳能电池是基于一种包含金属的分子的技术,称为金属配合物,其任务是吸收太阳射线并利用它们的能量。然而,这些分子中的金属是一个主要问题,因为它们是稀有和昂贵的金属,例如贵金属钌、锇和铱。

“我们的研究结果现在表明,通过使用先进的分子设计,可以用铁代替稀有金属,铁在地壳中很常见,因此很便宜,”瑞典隆德大学的化学教授KennethWärnmark说。

KennethWärnmark与同事一起长期致力于寻找昂贵金属的替代品,并将将重点放在了铁上,因为铁在地壳中的流行率为6%,更容易获取。在此前,他们开发出的铁基分子,已经在研究中证明了其在太阳能应用中的潜力。

最新的研究中让研究人员又向前迈进了一步,新开发的铁基分子能够捕获和利用太阳光的能量,并足够长时间地与另一种分子发生反应。同时,新的铁分子还具有足够长的发光能力,使研究人员能够首次在室温下用肉眼观察铁基光。

“良好的结果取决于我们优化了铁原子周围分子结构的事实,”隆德大学的研究人员Petter Persson解释道。

而令研究人员感到惊讶的是,取得如此良好的效果,不过只用了短短五年多时间,且性能与最好的贵金属相当。因此,他们相信该技术很快就会进入量产实用阶段。

“可能还需要十年左右的时间,”KennethWärnmark说。

该项研究已发表在《科学》杂志上。除了隆德大学的研究人员外,乌普萨拉大学和哥本哈根大学的科学家,也参与了这项目技术的研究。

研究人员还表示,除此以外,新发现还开辟了铁分子的其他潜在应用领域,例如作为发光二极管(LED)中的材料等。


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